Meeting de la colaboración NEXT
En 1938, Ettore Majorana, colaborador de Heisenberg y Bohr, desapareció misteriosamente durante un trayecto en barco de Palermo a Nápoles. Este extraño suceso encaja con las propiedades de la partícula subatómica por la que se conoce al físico italiano: el neutrino. Capaz de transformarse en uno de los tres tipos que existen, fenómeno conocido como oscilación y cuyo descubrimiento ha supuesto el Nobel de Física de este año, Majorana propuso además que el neutrino era su propia antipartícula. Esto es lo que trata de comprobar NEXT, un experimento liderado por el Instituto de Física Corpuscular (IFIC, CSIC-UV) y cuya colaboración internacional celebra la próxima semana un encuentro para preparar la puesta en marcha en el Laboratorio Subterráneo de Canfranc del detector que probará la tecnología para su construcción.
El experimento NEXT (Neutrino Experiment with a Xenon TPC) está diseñado para detectar la llamada desintegración doble beta sin neutrinos, un fenómeno prohibido a no ser que el neutrino sea su propia antipartícula y su masa sea lo suficientemente grande como para observar un proceso cuya vida media es superior a 1025 años. Los investigadores esperan detectar estas raras desintegraciones mediante una cámara de proyección temporal (TPC) que alberga 100 kilos de gas xenón ultrapuro a alta presión, ubicados en una cápsula aislada del ruido de la radiación atmosférica mediante un revestimiento de plomo y cobre.
Comprobar que el neutrino es su propia antipartícula tendría importantes repercusiones para la Física y la Cosmología, ofreciendo una explicación a uno de los interrogantes más importantes de la ciencia: por qué nuestro Universo y nosotros mismos estamos hechos de materia y no de antimateria (réplica idéntica salvo en la carga eléctrica), si se crearon en iguales cantidades en el Big Bang.
Al encuentro, que se celebra en la sede del Instituto de Física Corpuscular en el Parque Científico de la Universidad de Valencia los días 2 y 3 de noviembre, asiste medio centenar de investigadores y técnicos de las instituciones presentes en NEXT: por parte española, además del IFIC, participan las universidades de Valencia, Politécnica de Valencia, Santiago de Compostela, Gerona y Autónoma de Madrid; también colaboran las universidades de Coimbra y Aveiro (Portugal), Universidad Antonio Nariño (Colombia) y la Universidad de Texas (EE.UU.).
El meeting se centra en la puesta en marcha de NEXT-NEW, un detector con 10 kilos de xenón instalado en el Laboratorio Subterráneo de Canfrac (LSC), instalación científica única en España ubicada en el interior de la montaña del Tobazo, en el pirineo oscense. “NEW ya no puede considerarse un prototipo, puesto que utiliza y prueba muchas instalaciones e infraestructuras que usará NEXT-100. Es más bien un demostrador, un detector con todas las características para buscar sucesos doble beta sin neutrinos excepto que su masa es todavía ligera para encontrar una señal”, explica Juan José Gómez Cadenas, investigador del IFIC que lidera el proyecto.
NEXT-NEW probará dispositivos requeridos para NEXT-100 como el castillo de plomo que recubre el detector para aislarlo del ruido de fondo o el sistema de gas y operará durante 2016 y 2017. Posteriormente se construirá NEXT-100, aunque para ello el proyecto precisa de financiación externa, que el investigador confía llegará por parte de la colaboración internacional. El proyecto recibió 2,8 millones de euros del Consejo Europeo de Investigación (ERC) a través de una Advanced Grant concedida en 2013, la primera que se concedió a un proyecto español en física de partículas experimental.
Según las previsiones del investigador, NEXT-100 empezará a operar en el LSC en 2018 o 2019, “y es a partir de ahí donde se podría encontrar una señal. No obstante, ya estamos desarrollando estudios para la siguiente etapa, con cientos de kilos o incluso una tonelada, que podría entrar en operación en 2020 o 2021”. La detección de la desintegración doble beta sin neutrinos es una carrera en la que están inmersos varios experimentos en el mundo, con distintas técnicas: GERDA (Italia, utiliza germanio); CUORE (Italia, utiliza telurio); KamLAND-Zen (Japón, utiliza xenón); EXO y NEXT, entre otros.
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