Desde la década de 1990, los físicos han considerado la tentadora posibilidad de un cuarto tipo exótico de neutrino, denominado “neutrino estéril”, que no interactúa con la materia ordinaria, excepto quizás con otros neutrinos. Sin embargo, la evidencia experimental definitiva de los neutrinos estériles ha sido esquiva. Ahora, los últimos resultados del experimento MiniBooNE del Fermilab parecen descartar por completo la existencia del neutrino estéril, según un artículo publicado en la revista Nature.
¿Cómo surgió siquiera la posibilidad de los neutrinos estériles? Todo se remonta al llamado “problema de los neutrinos solares”. Los físicos detectaron los primeros neutrinos solares provenientes del Sol en 1966. El problema era que se detectaban muchos menos neutrinos solares de los predichos por la teoría, una paradoja que se conoció como el problema de los neutrinos solares. En 1962, los físicos descubrieron un segundo tipo (“sabor”) de neutrino, el neutrino muónico. Posteriormente, en el año 2000, se descubrió un tercer sabor, el neutrino tauónico.
Los físicos ya sospechaban que los neutrinos podrían cambiar de un sabor a otro. En 2002, científicos del Observatorio de Neutrinos de Sudbury (SNO) anunciaron que habían resuelto el problema de los neutrinos solares. Los neutrinos solares (electrónicos) faltantes simplemente estaban disfrazados, habiendo cambiado a un sabor diferente en el largo viaje entre el Sol y la Tierra. Si los neutrinos oscilan, entonces deben tener una ínfima cantidad de masa. Esto planteó otro problema complicado relacionado con los neutrinos. Existen tres sabores de neutrinos, pero ninguno de ellos tiene una masa bien definida. Más bien, diferentes tipos de “estados de masa” se mezclan de diversas maneras para producir neutrinos electrónicos, muónicos y tauónicos. Esa es la rareza cuántica.
Y surgió otra paradoja, gracias a los resultados de los experimentos LSND de Los Álamos y MiniBooNE del Fermilab (el predecesor de MicroBooNE). Ambos encontraron evidencia de que los neutrinos muónicos oscilaban en neutrinos electrónicos de una manera que no sería posible si solo hubiera tres sabores de neutrinos. Por lo tanto, los físicos sugirieron que podría existir un cuarto sabor: el neutrino estéril, llamado así porque, a diferencia de los otros tres, no se acopla a una contraparte cargada a través de la fuerza electrodébil. Su existencia también tendría grandes implicaciones para la naturaleza de la materia oscura. Pero a pesar de la extraña pista tentadora, los neutrinos estériles han resultado ser increíblemente difíciles de detectar.
