Neutrino Estéril (Zoológico de Partículas Subatómicas)

Neutrino Estéril

Los neutrinos estériles son partículas subatómicas hipotéticas que no interactúa mediante ninguna de las fuerzas fundamentales conocidas, excepto la gravedad. A diferencia de los neutrinos "activos", no participa en la interacción débil.

El nombre "estéril" indica precisamente su falta de interacción con la materia ordinaria y otras fuerzas, excepto la gravitacional.

Diferencias entre los Neutrinos Activos y los Neutrinos Estériles

En el Modelo Estándar existen tres sabores de neutrinos activos:

• 𝜈𝑒 → neutrino electrónico
• 𝜈𝜇→ neutrino muónico
• 𝜈𝜏→ neutrino tauónico

Estos sí interactúan débilmente y han sido confirmados en numerosos experimentos.

El neutrino estéril, por contraste : 

• No contendría carga débil, por lo que no participa en reacciones nucleares ni en procesos como la desintegración beta.
• No puede detectarse directamente.
• Sólo se inferiría por su efecto sobre las oscilaciones de los neutrinos activos.

Los neutrinos activos cambian de tipo (sabores) en vuelo. Este fenómeno es llamado oscilación de neutrinos, y requiere que tengan masa. En algunos experimentos, se ha observado un exceso o déficit de neutrinos que no cuadra con solo tres tipos de neutrinos, para explicarlo, se propone que parte de ellos podrían oscilar hacia un neutrino estéril —es decir, desaparecer del radar experimental.

Razón por las que se ha propuesto la existencia de los Neutrinos Estériles

Anomalías experimentales:

• Experimentos como LSND, MiniBooNE, y algunos reactores nucleares han observado comportamientos anómalos. Estas anomalías podrían explicarse si existiera un cuarto tipo de neutrino: estéril.

Materia oscura:

• Algunas teorías sugieren que los neutrinos estériles masivos podrían formar parte de la materia oscura caliente o templada.

Extensiones del Modelo Estándar:

• Muchas teorías (como las de tipo See-Saw) predicen la existencia de neutrinos estériles para explicar por qué los neutrinos activos tienen masa tan pequeña.

Propiedades de los Neutrinos Estériles

Podría haber uno o varios neutrinos estériles. A veces se les llama 𝜈𝑠, y en modelos más complejos se les etiqueta como 𝜈4, 𝜈5, 𝜈6, etc., si hay más de tres sabores.