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Científicos midieron cómo interactúan las partículas esquivas con el argón y encontraron discrepancias con la teoría.
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Los neutrinos son partículas diminutas que atraviesan la Tierra casi sin notarla. En el experimento MicroBooNE se capturan en un tanque de argón líquido. Cuando un neutrino choca con un núcleo de argón, se producen un electrón y protones, como salpicaduras de una piedra lanzada al agua.
Los científicos midieron hacia dónde y con qué energía vuelan estas partículas. Resultó que los modelos predicen bien el comportamiento del electrón, pero fallan en los ángulos de salida de los protones. Es como si el pronóstico del tiempo predijera con precisión la lluvia, pero no la dirección del viento.
En el experimento se utilizó un haz de neutrinos del acelerador del Fermilab. En total se acumularon 1,3×$10^{21}$ protones sobre el blanco: ¡un número con 21 ceros!
Estas mediciones ayudarán a ajustar los modelos para futuros detectores gigantes, como DUNE, que buscará diferencias entre neutrinos y antineutrinos. Quizás en esas diferencias se esconda el misterio de por qué el universo está hecho de materia y no de antimateria.
We present a new measurement of the electron neutrino charged current cross section on argon without pions in the final state. This measurement uses the full MicroBooNE Booster Neutrino Beam dataset of $$1.3\times 10^{21}$$ protons on target collected at Fermi National Accelerator Laboratory. Events are considered both with and without protons above the kinetic energy visibility threshold. Differential cross sections are extracted in proton and electron kinematics, including energy and angle relative to the neutrino beam direction. The relationship between the hadronic and leptonic systems is explored through the angle between the proton and electron directions. The resulting cross sections are compared to a variety of available generator predictions using different models of neutrino interactions. We find good agreement with most models in lepton kinematics and some discrepancies in the hadronic system modeling, particularly in proton angle.
