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¿Neutrones espejo?

Área: Física — Lunes, 18 de Junio de 2012

Proponen una explicación a la anomalía de los neutrones basada en partículas espejo. Según esto los neutrones podrían oscilar entre su estado normal y su estado espejo.

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Pérdida anómala de neutrones observada experimentalmente. El resultado positivo (anómalo) corresponde a las áreas en gris.

La Física puede ser realmente fascinante cuando los teóricos dejan volar su imaginación, sobre todo cuando hay fenómenos que todavía no se pueden explicar satisfactoriamente y se recurre a cierta física exótica.
En la descripción de algunos de esos fenómenos se recurre a la palabra “anomalía” como en el caso de la supuesta velocidad anómala de la sonda Pioneer. Se propusieron incluso teorías que modificaban la ley de la gravedad para explicar esta anomalía. Pero al final una razón más mundana ha conseguido explicarlo.
Por tanto, la primera lección es ser conscientes de que una hipótesis de trabajo, por muy atractiva que sea, no tiene que corresponderse necesariamente con la realidad y, por tanto, hay que tomar con cierta precaución las especulaciones que se hagan.
Pues bien, parece ser que hay algo así como una “anomalía de los neutrones” en virtud de la cual éstos parecen desaparecer de manera misteriosa, es decir sin que la física conocida lo pueda explicar.
En ciertos laboratorios de Física Nuclear habitualmente se pueden conseguir neutrones fríos. Básicamente lo que define a los neutrones fríos es que tienen muy poca velocidad de movimiento. Si se enfrían lo suficiente incluso se pueden atrapar en botellas magnéticas durante un tiempo, pues la vida media de un neutrón es poco más de 10 minutos.
Los neutrones se desintegran gracias a la fuerza débil produciendo radiación beta. Y es precisamente la medida de esta radiación beta la que permite comprobar los neutrones que había atrapados. Sólo hay que tener en cuenta los neutrones que se escapan de la botella, los que se desintegran y los que se metieron dentro. Una desviación estadísticamente significativa de lo que entró y lo que salió permitiría afirmar que algo raro pasó ahí dentro.
La cota para una posible desaparición anómala se puso hace algún tiempo fue inferior a uno entre un millón. A pesar de todo el grupo de Anatoly Serebrov en el Instituro Laue-Langevin en Francia informó de una pérdida (a un ritmo bajo) de neutrones y que esta pérdida dependía además de la dirección e intensidad de una campo magnético aplicado. Esta anomalía no puede ser explicada, de momento, por la Física conocida. Este grupo encontró una dependencia de más de 5σ fuera de la hipótesis nula (que el fenómeno no fuera real). Es decir, había una significación estadística muy alta de que efectivamente los neutrones desaparecían de un manera extraña.
Ahora Z. Berezhiani y F. Nesti, de la Universidad de Aquila (Italia), proponen que esta anomalía se podría explicar por la existencia de partículas espejo. Estas partículas han sido hipotetizadas por distintos investigadores en el pasado en diversos contextos, incluyendo la posibilidad de que podrían formar parte de la materia oscura.
Según esto, cada neutrón tendría la capacidad de efectuar una transición hacia su partícula espejo gemela y volver a su estado normal más tarde. Sería parecido a las oscilaciones de los neutrinos que pueden pasar de un sabor a otro a lo largo del tiempo. La probabilidad de esa transición se vería modificada por la presencia de campos magnéticos por lo que se podría detectar experimentalmente.
Las oscilaciones podrían darse en una escala temporal de unos pocos segundos, pero no a otras escalas mayores, pues estaría el límite de los poco más de 10 minutos de vida media del neutrón libre, que se desintegra desaparecido de la escena. Sin embargo, las oscilaciones rápidas no están descartadas aún por experimentos o límites astrofísicos.
Los autores proponen nuevos experimentos con neutrones y campos aplicados y afirman además que la física implicada podría ser explorada en el LHC.
Según esta hipótesis la Tierra posee un campo magnético especular del orden de 0,1 gauss. Ese campo puede ser inducido por partículas espejo flotando en la galaxia en forma de materia oscura. Hipotéticamente, la Tierra captura materia espejo a través de interacciones muy débiles entre partículas ordinarias y esas de ese “mundo paralelo”. Así que esto tendría consecuencias físicas.
Obviamente hacen falta más pruebas experimentales. De confirmarse el resultado tendría grandes implicaciones astrofísicas y cosmológicas.

Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=3857

Fuentes y referencias:
Springer.
Artículo original.
Artículo en ArXiv.
¿Neutrones escapando de uno a otro universo?

Salvo que se exprese lo contrario esta obra está bajo una licencia Creative Commons.
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2 Comentarios

  1. lluís:

    Si lo de la “oscilación” de los neutrinos ya resulta un fenómeno extraño, dado que otros leptones no lo hacen (un electrón es siempre un electrón, como lo son siempre un muón o una partícula Tau),tan o más misterioso resulta eso del “estado espejo”.Los neutrinos oscilan por que no todos tienen la misma masa (o al menos así lo tengo entendido).Pero los neutrones tienen todos la misma masa, ¿y aún así pueden oscilar?.
    Todas estos fenómenos son tan desconcertantes que me parece que podemos estar preparados para cualquier cosa por rara que sea.
    Para terminar,esas hipotéticas “particulas espejo”,quizás podrian jugar un papel parecido a las partículas supersimétricas, si es que en realidad no lo son.
    Saludos.

  2. NeoFronteras:

    Obviamente hay mucho campo para la especulación. Y mientras tanto sigue sin salir nada relevante del LHC. Excepto rumores, claro.

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