El experimento RENO confirma el anuncio de Daya Bay también con antineutrinos

Daya Bay (sito en China) demostró que los antineutrinos electrónicos se pueden transmutar en antineutrinos tau; ahora RENO (sito en Corea) lo ha ratificado de forma independiente. Este resultado de RENO es de gran importancia pues tiene 6,2 sigmas y confirma el resultado a 5,2 sigmas de Daya Bay; en ciencia, incluso un resultado a 5 sigmas requiere confirmación y en el caso del resultado de Daya Bay no se ha hecho esperar mucho. Ambas medidas permiten obtener un valor combinado para el ángulo θ13 (combinando los resultados de CHOOZ, T2K, MINOS, Double Chooz, Daya Bay y RENO) para la jerarquía normal para las masas de los neutrinos, Δm²>0, sin²(θ13) = 0.0907 ± 0.011 (68% C.L.) y para la jerarquía invertida, Δm²<0, sin²(θ13) = 0.0942 ± 0.011 (68% C.L.). Las figuras de arriban aclaran este gran resultado [fuente y artículos]; el artículo técnico es Soo-Bong Kim (for RENO collaboration), “Observation of Reactor Electron Antineutrino Disappearance in the RENO Experiment,” ArXiv:1204.0626, Sub. 3 Apr 2012. En español recomiendo leer el estupendo post de Jorge Diaz, “Experimento RENO confirma descubrimiento de oscilación de antineutrinos provenientes de reactores nucleares,” Conexión causal, abril 5, 2012. Sin su post yo no hubiera rescatado tan pronto estas figuras de mi lista de borradores.

Jorge está de visita en el MIT y nos cuenta que “al llegar, un miembro de Double Chooz me saludó con un eufórico “¡RENO confirma el descubrimiento de Daya Bay a más de 6σ!”. RENO, el tercer experimento de la nueva generación usando neutrinos de reactores nucleares observó que los neutrinos (antineutrinos en realidad) desaparecen tras viajar un poco más de un kilómetro desde los reactores hasta el detector. RENO (que significa experimento de reactor para oscilaciones de neutrinos, en inglés) se ubica en la costa oeste de Corea del Sur y consta de seis reactores nucleares que producen electricidad así como un torrente enorme de antineutrinos en todas direcciones. Algunos de estos antineutrinos son utilizados para estudiar las propiedades de estas fundamentales partículas. La observación del experimento RENO es una confirmación con gran significancia (6,2 σ) del descubrimiento de Daya Bay” (ubicado en la Bahía de Daya, a unos 52 km de Hong Kong, en el sur de China). “En los próximos meses Double Chooz” (ubicado en el norte de Francia, en la frontera con Bélgica) “también confirme esta medición. (…) Aunque RENO llegó segundo en la carrera, en ciencia un resultado debe ser reproducido de forma independiente para ser aceptado por completo y esto es justo lo que nos ha proporcionado RENO.”

PS (7 abril 2012): El título anterior de esta entrada era erróneo, decía que Daya Bay había utilizado neutrinos y RENO antineutrinos. Gracias, Jorge, por haberte dado cuenta de mi craso error. Daya Bay y RENO utilizan antineutrinos producidos en reactores nucleares, igual que el descubrimiento original de Cowan y Reines en 1956 no fue de los neutrinos sino de los antineutrinos. Siento que la dislexia me haya causado una mala pasada.

PS (29 abril 2012): RENO collaboration, “Observation of Reactor Electron Antineutrino Disappearance in the RENO Experiment,” arXiv:1204.0626, ha recalculado la estimación del error en su experimento y ha reducido su certeza estadística de 6,2 sigmas a solo 4,9 sigmas, con lo que Daya Bay con sus 5,2 sigmas sigue siendo el resultado estadístico más significativo para el valor de θ13. El nuevo resultado obtenido por RENO es sin²(θ13) = 0.113 ± 0.013 (estad.) ± 0.019 (sist.) que hay que comparar con el resultado obtenido por Daya Bay (arXiv:1203.1669) que es sin²(θ13) = 0.092 ± 0.016 (estad.) ± 0.005 (sist.).

12 Comentarios

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Carlos Reyes

Pero en esta parte solamente me habla del neutrino tau,y ¿que pasa con el neutrino muònico?. Parece que la fìsica de los neutrinos se està enriqueciendo, segun avanza la tecnologìa para su detecciòn y estudio, el futuro augura cosas buenas en este sentido.

emulenewsemulenews

La oscilación de los neutrinos fue descubierta con la oscilación de los neutrinos solares (mutación de neutrinos electrónicos en muónicos) y confirmada por los neutrinos atmosféricos (mutación de neutrinos muónicos en tau). La noticia este año ha sido la confirmación de la mutación de electrónicos en tau, que abre la puerta a la medida del ángulo CP de Dirac (cuya medida será noticia el año próximo, o en 2014 a más tardar).

Con los muónicos lo único que hemos vivido ha sido la historia de OPERA y su error, pero esa es otra historia.

Carlos Reyes

Entendida tu aclaraciòn Francis, pero, ¿cual es el mecanismo de mutaciòn de los neutrinos?, ¿tienen mecanismo de mutaciòn establecida de e a m y t? o ¿pueden variar su mecanismo o este no se conoce?, es un mundo fascinante el de los neutrinos. Gracias Francis por tus explicaciones.

amarashiki

Si este valor de theta13 se confirma, la violación de CP en el sector leptónico tiene que estar al caer con los experimentos actuales. Si no, algo más hay en el sector neutrino que proteja CP. Debemos seguir con atención los experimentos de búsqueda de violación de CP en el sector leptónico. Si estos datos están bien como parece, eso significa que a no ser que haya una simetría oculta desconocida protegiendo los decays, CP violation processes están justo a la vuelta de la esquina. ¡Cómo molan los neutrinos!

Newton2012Newton2012

me llama la antención la siguiente parte del texto “y para la jerarquía invertida, Δm²<0, sin²(θ13) = 0.0942 ± 0.011 (68% C.L.)" pregunto significa este resultado que la masa de los neutrinos es imaginaria? ,es mi opinión que cuando se vuelvan a repetir las mediciones de OPERA se va a obtener el mismo resultado de los neutrinos superlumínicos ya que hay mediciones anteriores que así lo indican como la hecha por el experimento MINOS en el 2007 con un nivel de confianza del 68% además de otros experimentos que obtuvieron un valor de la masa al cuadrado de los neutrinos negativa yo considero que las propiedades fantasmales (de no interactuar casi con la materia)así como el fenómeno de la oscilación son un indicativo de que los neutrinos son partículas especiales (ya sean superlumínicas o partículas de Majorana), a mi se me asemeja el fenómeno de la oscilación de los neutrinos a las oscilaciones que ocurren en un circuito LC dónde la energía fluye desde la capacitancia a la inductancia y viceversa periódicamente esto debido a la impedancia COMPLEJA que posee el sistema me pregunto no se deberán las oscilaciones de masa de los neutrinos al hecho de que poseen masa COMPLEJA? es una especulación de mi parte que no es la de un experto,solo nos queda esperar las nuevas mediciones de la velocidad de los neutrinos por parte de OPERA y otros experimentos en Japón y USA.

emulenewsemulenews

Newton2012, Δm²<0 no es lo mismo que m²<0. Se refiere a lo que ilustra esta figura (es algo estándar en la literatura de neutrinos, perdón si ha generado confusión).

En cuanto a la repetición de las medidas de OPERA, como puedes leer en otras entradas de este blog, ya se sabe que el error sistemático cometido se puede corregir de todos los datos de 2009-2011 con lo que ya se sabe qué darán las medidas de mayo de 2012. Lo siento, pero OPERA, ICARUS, Borexino y LVD en mayo de 2012 comprobarán que los neutrinos muónicos se mueven a la velocidad que corresponde a su masa menor de 1 eV.

amarashiki

Algo con lo que uno podría especular es lo siguiente: QCD pura respeta CP de forma muy exacta (el llamado theta term en el lagrangiano es superpequeño y nadie sabe por qué). Es el llamado strong CP-problem que sólo se puede “solucionar” (aunque hay otras soluciones propuestas) con un axión con unos acoplos y masa absolutamente “delirantes” y ¿poco “naturales”?Uno podría pensar si, caso de no observarser CP violation en el sector neutrino próximamente, ¿podría ser que lo que protege a QCD en el lagrangiano de tener un término de CP violation pueda estar también tras la dificultad inherente de detectar CP violation terms en el sector leptónico?

emulenewsemulenews

Hay un punto que creo que no debemos olvidar, la violación CP en el sector charm que ha observado LHCb; es una medida muy difícil y la incertidumbre es grande, pero con las colisiones de este año (cuyo análisis se publicará en el verano de 2013 como pronto) podría confirmarse la señal observada; quizás el problema CP fuerte se pueda solucionar gracias a LHCb (este experimento no fue diseñado para ello, pues nadie se imaginaba que hubiera violación CP en este sector, pero los físicos de esta colaboración están realizando un gran trabajo en esta línea).

José

El experimento RENO ha tenido que dar marcha atrás en su afirmación de 6,2 sigmas debido a que sus errores sistemáticos son más grandes de lo citado en un principio. De momento Daya Bay sigue siendo, además de la primera medición con 5 sigma, la más exacta,

http://arxiv.org/abs/1204.0626

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