Misterioso, esquivo, elusivo, mutante y fantasma son algunos de los adjetivos que se aplican al neutrino, una partícula elemental pequeñísima, tan abundante en el Universo, que tan sólo los fotones existen en mayor cantidad. Cada segundo, nuestro propio cuerpo es atravesado por multitud de ellos, la mayoría, unos 600 billones, proceden del Sol, otros tienen su origen en la radiactividad natural (unos 50.000 millones), 10.000 millones proceden de los reactores nucleares, incluso aquellos que fueron generados en el Big Bang, nos atraviesan sin notarlo (10 millones) y por si eso fuera poco, nuestros propios cuerpos los producen porque contienen potasio 40, un átomo radiactivo que se desintegra continuamente emitiendo neutrinos.

A pesar de ese impresionante bombardeo que sufrimos cada segundo, la realidad es que no lo notamos lo más mínimo, los neutrinos nos atraviesan limpiamente, es más, un neutrino puede atravesar la Tierra entera sin inmutarse, incluso, con una alta probabilidad, podría atravesar 200 Tierras, colocadas una tras otra.

Nuestra invitada hoy en Hablando con Científicos, Mariam Tórtola, investigadora en el Instituto de Física Corpuscular (IFIC) y profesora de la Universidad de Valencia, cuenta durante la entrevista que incluso el gran científico Wolfgang Pauli, la persona que propuso teóricamente la existencia de esta partícula en 1930, para explicar conservación de la energía durante la desintegración radiactiva de los núcleos atómicos, comentó: “He hecho algo terrible. He propuesto una partícula imposible de detectar”.

Por suerte, el neutrino no era indetectable, como Pauli temía, aunque siga siendo una partícula esquiva, algunos de ellos, muy pocos, acaban interaccionando con la materia. En 1956 los investigadores Reines y Cowan, lo detectaron por primera vez, aunque, so sí, de forma indirecta, gracias a la radiación desprendida cuando un neutrino reacciona con un protón en el interior de un gran tanque de agua.

El secreto de la escasa interacción del neutrino con la materia radica en el hecho de que es una partícula neutra, sin carga, y tan pequeña que durante mucho tiempo se pensó que, como sucede con el fotón, no tenía masa, al menos eso es lo que predicaba el Modelo Estándar, la biblia de la física de partículas. Desde principios del siglo XXI, varios experimentos llevados a cabo en las instalaciones del Observatorio de Neutrinos de Sudbury (SNO) en Canadá y el Super-Kamiokande en Japón se demostró que tienen masa, pero muy pequeña, tanto, que solo se ha podido determinar que su límite superior que resulta ser 500.000 veces inferior a la masa de un electrón. Este descubrimiento planteó la necesidad de nuevas teorías capaces de explicar su comportamiento.

Mariam Tórtola estudia la física de los neutrinos y sus propiedades. Hoy habla de la conexión de los neutrinos con algunos de los problemas más relevantes de la física como el origen de la materia oscura o las conexiones con la abundancia de materia frente a la antimateria.

Para responder a esas y otras cuestiones se está diseñando el experimento DUNE que examinará las oscilaciones de los neutrinos a medida que se desplazan. Los neutrinos se generarán en el acelerador de partículas del Fermilab, al oeste de Chicago, y se estudiarán mediante dos detectores, uno situado en las cercanías del acelerador y otro a 1.300 km de distancia donde se construye un enorme detector de argón situado bajo tierra en DaKota del Sur.

De estas y otras muchas cosas habla hoy Mariam Tórtola Baixauli, profesora de la Universidad de Valencia,investigadora del Grupo de Astropartículas y Física de Altas energías y del
Instituto de Física Corpuscular, IFIC. En 2009 recibió el Premio Investigador Novel en Física Teórica de la Real Sociedad Española de Física y la fundación BBVA, y en 2017 el Premio L’Oréal-UNESCO ‘For Women in Science’. Os invito a escucharla.