Los neutrinos masivos resuelven una adivinanza cosmológica

Unos científicos han resuelto un gran problema relacionado con el actual modelo cosmológico estándar identificado mediante la combinación de resultados de la nave espacial Planck y las mediciones de lentes gravitacionales con el fin de deducir la masa de las partículas subatómicas fantasma llamadas neutrinos. El equipo usó las observaciones del Big Bang y la curvatura del espacio-tiempo para medir de forma precisa la masa de estas partículas elementales por primera vez.

Las recientes observaciones de la nave espacial Planck del Fondo Cósmico de Microondas(CMB), el resplandor del desvanecimiento del Big Bang, ha subrayado una discrepancia entre estos resultados cosmológicos y las predicciones de otros tipos de observaciones. El CMB es la luz más antigua del universo, y su estudio permite a los científicos medir de forma precisa parámetros cosmológicos tales como la cantidad de materia del universo y su edad. Pero una inconsistencia emerge cuando se observan las grandes estructuras del universo, tales como la distribución de galaxias.

Los investigadores observaron unos pocos cúmulos de galaxias de los esperados por la nave Planck y hay una señal más débil de las lentes gravitacionales de galaxias de lo que el CMB sugiere. Una posible forma de resolver esta discrepancia es que los neutrinos tengan masa. El efecto de estos neutrinos masivos suprimiría el crecimiento de densas estructuras que llevarían a la formación de grupos de galaxias.

Los neutrinos interactúan muy débilmente con la materia así que son extremadamente difíciles de estudiar. Originalmente se pensaba que no tenían masa pero los experimentos de física de partículas han mostrado que de hecho tienen masa y hay varios tipos, conocidos como sabores por los físicos de partículas. La suma de masas de estos diferentes tipos se ha sugerido que puede estar entre 0.06 eV (mucho menos de una mil millonésima de la masa de un protón).

En este trabajo, los investigadores han combinado los datos de Planck con las observaciones de lentes gravitacionales en cuyas imágenes de galaxias son deformadas por la curvatira del espacio-tiempo, concluyendo que las actuales discrepancias pueden resolverse si se incluyen neutrinos masivos en el modelo cosmológico estandar. Los investigadores estiman que la suma de masas de los neutrinos es 0.320 +/- 0.081 eV (asumiendo neutrinos activos con tres sabores).

Via Universidad de Manchester