Fisikako Nobel Saria neutrinoak eraldatu egiten direla eta masa dutela frogatu zutenentzat

Bilioika neutrinok zeharkatzen gaituzte segundoko. Ia argiaren abiaduran mugitzen dira, eta ia ez dute materiarekin elkarrekintzarik. Espazioko hainbat prozesutan sortzen dira, baina baita gure atmosferan eta Lurrean bertan ere, zentral nuklearretan, kasu; eta gure gorputz barruan ere bai, isotopoak desintegratzean. Fotoien  ondoren, unibertsoko bigarren partikula ugarienak dira.

Hain ugariak izan arren, ikertzeko zailak izan dira beti neutrinoak. Izan ere, materiarekin elkarrekintzarik ez dutenez, oso zailak dira detektatzeko. Wolfang Paulik 1930ean iragarri zituenerako, bazuen kezka hori: “Zerbait ikaragarria egin dut; detektatu ezin den partikula bat proposatu dut”.

Horretan ez zuen asmatu Paulik, eta mende-laurden bat geroago detektatu zituzten lehengoz. Baina ezer gutxi jakin zen neutrino iheskorrei buruz, mendearen bukaeran detektagailu sofistikatuagoak egin ziren arte. Hain zuzen ere, horietako bi detektagailutan egindako aurkikuntzak saritu ditu aurten Karolinska Institutuak.

Kamiokande eta Subdury detektagailuak

1996an jarri zuten martxan, Japonian, Super-Kamiokande, lurpean, 1.000 metroko sakoneran dagoen detektagailu erraldoia. Izpi kosmikoek Lurraren atmosferako partikulekin talka egitean sortzen diren neutrinoak detektatzeko gaitasuna zuen. Takaaki Kajitaren taldeak 5.000 neutrino inguru detektatu zituen lehen bi urtetan. Inoiz lortutakoa baino askoz gehiago zen, baina kalkulu teorikoek ziotena baino gutxiago, hala ere.

Orduan, gauza bitxi batez konturatu ziren. Teorikoki, detektagailuaren bi aldeetatik neutrino kopuru berak iritsi behar zuen; batzuk, zuzenean atmosferatik zetozenak, eta besteak planeta osoa zeharkatuta zetozenak. Baina planeta zeharkatzen zuten gutxiago detektatzen zituzten. Hortik ondorioztatu zuten bide luzeena egiten zuten neutrinoak eraldatu egiten zirela eta, ondorioz, ezin zituztela detektatu.

Izan ere, hiru neutrino mota daude, elektroi-neutrinoak, muoi-neutrinoak eta tau-neutrinoak. Atmosferan sortzen direnak muoi-neutrinoak dira, eta horiek detektatzen dira Super-Kamiokanden. Kajitak 1998an proposatu zuen atmosferan sortzen ziren muoi-neutrino batzuk tau-neutrino bihurtzen zirela bidean. Eta, horrek, beste ondorio garrantzitsu bat zekarren: aldatzen baziren, masa izan behar zuten derrigor. Hala, ordura arte kontrakoa uste zen arren, masa zutela iradokitzen zuen lehen froga jarri zuen mahai-gainean Kajitak.

Handik gutxira baieztatuko zuen Arthur B. MacDonald-en taldeak, Kanadako Subdury Neutrino Behatokian. 2.000 metroko sakoneran dagoen detektagailu horrek Eguzkitik datozen neutrinoak detektatzen ditu. Baina aukera ematen du bi neurketa desberdin egiteko: elektroi-neutrinoak bakarrik, edo neutrino-mota guztiak batera, baina bakoitzetik zenbat dagoen jakin gabe.

Eguzkian elektroi-neutrinoak bakarrik sortzen dira. Baina, ikusi zuten, bestelako neutrinoak ere iristen direla. Hala, ondorioztatu zuten eguzkitik elektroi-neutrino moduan ateratzen direnetako batzuk muoi-neutrino eta tau-neutrino bilakatzen zirela.

Bi emaitza horiek ordura arte zegoen jakintza irauli zutela aitortu dute Nobel Fundaziokoek. Hain zuzen ere, fisikako Eredu Estandarra bera ere kolokan jarri zuten, lehenengoz; eredu horrek masarik gabeko neutroiak behar baititu. Argi gelditu zen Eredu Estandarra ez dela nahikoa unibertsoaren funtzionamendua guztiz azaltzeko.

Neutrinoek masa badute, beraz, baina oso oso txikia. Oraindik neurtu ezin izan den arren, elektroiena baino milioi bat aldiz txikiagoa dela kalkulatzen dute fisikariek. Dena den, hainbeste neutrino dago, ezen guztien artean unibertsoan ikus litezkeen izar guztiek adina pisatzen baitute.