Un electrón vive 66.000 cuatrillones de años

El detector de neutrinos Borexino no ha visto señales de decaimiento del electrón.

¿Qué es inmortal? Pues el electrón. Sencillo.

La medida más exacta de la vida del electrón sugiere que una de estas partículas presente hoy estará aún en unos 66.000 yotta años, o cuatrillones, lo que equivale a cinco quintillones la edad actual del universo.

Es la conclusión de científicos que trabajan en el experimento Borexino en Italia, que ha estado buscando una evidencia de que el electrón decae a un fotón y a un neutrino, un proceso que violaría la conservación de la carga eléctrica y que señala a una física ´no descubierta más allá del Modelo Estándar.

El electrón es el portador de carga eléctrica menos masivo conocido por los físicos. Si decayera, la conservación de energía significa que el proceso involucraría la producción de partículas de baja masa conocidos como neutrinos. Pero todas las partículas con masas más pequeñas que la del electrón no tienen carga eléctrica y por lo tanto la carga del electrón debe desvanecerse durante cualquier proceso hipotético de decaimiento.

Eso violaría el principio de conservación de la carga, que es parte del Modelo Estándar de la física de partículas

A consecuencia, el electrón es considerado una partícula fundamental que nunca decaerá. Sin embargo, el Modelo Estándar no explica de forma adecuada todos los aspectos de la física y por lo tanto el descubrimiento del decaimiento del electrón podría ayudar a los físicos a desarrollar un nuevo y mejorado modelo de la naturaleza.

Esta última investigación del decamiento del electrón fue hecha con el detector Borexino, diseñado primariamente para detectar neutrinos debajo de una montaña en el Laboratorio Gran Sasso.

El objeto más frío de la Tierra

Cortesía INFNEl objeto más frío: un trozo de cobre se convirtió en el metro cúbico más frío del planeta cuando los científicos lograron enfriarlo a 6 milikelvins o 6/1.000 de un grado sobre el cero absoluto (0 Kelvin).

Es lo más cercano que una sustancia de esa masa y volumen ha estado en el cero absoluto.

Los científicos colocaron un cubo de 400 kilos de cobre dentro de un contenedor llamado cryostat, diseñado especialmente para mantener objetos extremadamente fríos. Este es el primero construido que es capaz de mantener sustancias casi en el 0 absoluto.

De hecho, el principal obstáculo, de acuerdo con Carlo Bucci, del Instituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) en Italia fue el reto técnico del cryostat. “Pasamos 10 años diseñándolo, construyéndolo y chequeando el sistema”.

Su construcción es solo el primer paso den un experimento en el cual el cryostat actuará como un detector de partículas, que está siendo construido en el laboratorio subterráneo del Gran Sasso. Se trata del Observatorio Criogénico Subterráneo para Eventos Raros.

Los científicos esperan que el detector podrá revelar más información de los neutrinos, partículas subatómicas y acerca de porqué hay más materia que antimateria en el universo.

Esperan observar un raro fenómeno del doble decaimiento de los neutrinos, que sucede cuando los antineutrinos decaen en neutrinos. Así se espera probar que los neutrinos son partículas Majorana, que actúan como su propia partículas. Este fenómeno podría explicar porqué el universo contiene mucha más materia que antimateria. También se podría conocer la masa exacta de los neutrinos que hasta ahora no se ha podido determinar.

Las temperaturas tienen que estar alrededor de 10 milikelvins para tener la oportunidad de observar el evento, que es cuando el detector entra en juego.

Una vez terminado, el cryostat será cubierto con cientos de cristales que pueden detectar los neutrinos recogiendo la radiación y los cambios de temperatura.