En el sótano del Instituto de Tecnología de Karlsruhe, en el suroeste de Alemania, hay una extraña máquina de acero inoxidable cuyo diseño trae a la memoria a los antiguos zepelines de la Primera Guerra Mundial.
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Grande como una ballena, el dispositivo es en realidad una de las cámaras de vacío más grandes del mundo. Fue construida para resolver un único problema de muy elusiva respuesta: descubrir la masa de una de las entidades menos significativas del universo, el neutrino.
Si tenemos en cuenta que el universo contiene más de estas partículas subatómicas que de cualquier otro tipo de partícula, que el Sol lanza al espacio billones de neutrinos por minuto o que quedaron miles de millones desperdigados por el espacio después del Big Bang, uno podría pensar que averiguar su peso no debería ser tan difícil.
Sin embargo, los neutrinos pasan casi desapercibidos por una simple razón: interactúan de manera muy débil con la materia. Por ello, para detectar solo algunos, primero hace falta un detector gigantesco. Pesarlos, ya es algo más complejo.
Y aquí es donde entra en juego el experimento Neutrino de Tritio de Karlsruhe (Katrin, en alemán) que acaba de finalizar sus preparaciones y está listo para empezar a funcionar a mediados del año próximo.
Mas ínfima
Este espectrómetro 23 metros de largo y 10 metros de ancho intentará calcular el peso del neutrino analizando la descomposición del tritio, un isótopo radioactivo del hidrógeno que produce tanto electrones como neutrinos.
Mientras que los neutrinos desaparecen apenas se forman, los electrones pueden ser guiados hacia por un campo magnético hacia el espectrómetro.
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Este controla la velocidad de las partículas en movimiento y le da la oportunidad a los investigadores de analizar su masa.
Si se logra calcular la masa de los electrones y se resta esta cantidad a la masa original del átomo de tritio, los científicos esperan obtener la masa de los neutrinos.
Experimentos previos demostraron un límite superior (la masa no excede los 2 electronvoltios, es decir, es 2.000 millones de veces inferior a la del átomo más liviano) pero lo que queda por medir es su límite inferior.
¿Y por qué importa?
Determinar su masa puede tener consecuencias de peso —vaya paradoja tratándose de una partícula tan liviana— para entender desde la naturaleza de la materia oscura hasta la expansión del universo.
Sin son más pesados de lo que se piensa, por ejemplo, la combinación de su fuerza de gravedad podría ralentizar la expansión del universo.
Si son más livianos, en cambio, no tendrían la fuerza suficiente como para afectar esta expansión.
Para llegar a una conclusión habrá que esperar, sin embargo. Se estima que, de ser exitoso, el experimento arrojará los primeros resultados dentro de 5 años.
