La caza de los neutrinos estériles exprés

Original: "KATRIN Sensitivity to keV Sterile Neutrinos with the TRISTAN Detector Upgrade"
· H. Acharya, M. Aker, D. Batzler, A. Beglarian, J. Beisenkötter, M. Biassoni, B. Bieringer, Y. Biondi, B. Bornschein, L. Bornschein, M. Böttcher, M. Carminati, A. Chatrabhuti, S. Chilingaryan, B. A. Daniel, M. Descher, D. Díaz Barrero, P. J. Doe, O. Dragoun, G. Drexlin, E. Ellinger, R. Engel, K. Erhardt, L. Fallböhmer, A. Felden, C. Fengler, C. Fiorini, J. A. Formaggio, C. Forstner, F. M. Fränkle, G. Gagliardi, K. Gauda, A. S. Gavin, T. Geigle, T. Geier, S. Gentner, W. Gil, F. Glück, C. Goupy, R. Grössle, K. Habib, V. Hannen, L. Hasselmann, K. Helbing, S. Heyns, R. Hiller, D. Hillesheimer, D. Hinz, T. Höhn, A. Jansen, M. Kandler, K. Khosonthongkee, C. Köhler, J. Kohpeiß, A. Kopmann, N. Kovac, L. La Cascio, L. Laschinger, T. Lasserre, J. Lauer, T. L. Le, O. Lebeda, S. M. Lee, A. Lokhov, M. Mark, T. Marrodán Undagoitia, A. Marsteller, E. L. Martin, K. McMichael, S. Mertens, S. Mohanty, J. Mostafa, I. Müller, A. Nava, S. Niemes, I. Nutini, A. Onillon, D. S. Parno, M. Pavan, U. Pinsook, J. Plößner, J. M. L. Poyato, J. Ráliš, S. Ramachandran, C. Rodenbeck, M. Röllig, R. Sack, A. Saenz, R. Salomon, P. Schäfer, M. Schlösser, L. Schlüter, S. Schneidewind, U. Schnurr, J. Schürmann, A. K. Schütz, A. Schwemmer, A. Schwenck, J. Seeyangnok, C. Silva, F. Simon, J. Songwadhana, D. Spreng, W. Sreethawong, M. Steidl, J. Štorek, X. Stribl, M. Sturm, T. Stürwald, N. Suwonjandee, N. Tan Jerome, H. H. Telle, L. A. Thorne, T. Thümmler, K. Trost, K. Urban, K. Valerius, D. Vénos, P. Voigt, V. Wallner, C. Weinheimer, S. Welte, J. Wendel, C. Wiesinger, J. F. Wilkerson, J. Wolf, S. Wüstling, J. Wydra, W. Xu, G. Zeller
arXiv:2603.23256 · 2026-03-24 · CC BY 4.0 · 1 min
Las partículas invisibles podrían delatarse por una pequeña torcedura en la energía de los electrones.

El tritio radiactivo se desintegra y expulsa un electrón. Su energía es casi siempre la misma, pero a veces es un poquito menor. Ese 'déficit' podría significar que, junto con el neutrino ordinario, nació otra partícula oculta.

El modelo estándar describe tres tipos de neutrinos, pero los científicos sospechan que hay un cuarto: el estéril. No participa en ninguna interacción excepto la gravedad, por lo que no se puede capturar directamente. Pero se le puede calcular por la torcedura en el espectro de electrones: como si a una escalera uniforme le faltara un escalón.

El experimento KATRIN ya ha medido la masa del neutrino ordinario y ahora se centra en la búsqueda del estéril. Para ello se construye el detector TRISTAN, una matriz de detectores de deriva de silicio capaz de contar electrones a gran velocidad.

En cuatro meses de funcionamiento, KATRIN podría detectar una mezcla de neutrino estéril incluso si esta fuera de solo una millonésima parte. Esto es decenas de veces mejor que las búsquedas anteriores.

Si se encuentra la torcedura, sería el primer rastro real de una partícula que podría componer la materia oscura, la sustancia invisible que mantiene unidas a las galaxias.

El neutrino estéril se llama así porque es 'estéril' respecto a la interacción débil, la única en la que participan los neutrinos ordinarios.

Científicos
Paul DiracFritz ZwickyDavid DeutschErwin SchrödingerJohn Stewart BellLouis de Broglie
Conceptos
KATRIN materia oscura de neutrino estéril nustar detección de neutrinos kiloelectronvoltio km3net espectroscopía de centro NV de diamante masa del neutrón duna juno kagra hiper kamiokande milikelvin