¿Es usted uno de los autores de este trabajo? Escríbanos desde su correo institucional o profesional indicando el arXiv ID de este artículo: le verificaremos y le daremos acceso de edición a esta página.
¿Es usted autor de este trabajo y prefiere que nuestro análisis no esté publicado? Escríbanos desde su correo institucional; tras confirmarlo, retiraremos la página.
Los científicos escucharon durante un año entero 148 kilogramos de xenón para atrapar un decaimiento que ocurre menos de una vez cada billón de años, y no oyeron nada.
En una habitación ruidosa es difícil oír caer una aguja. Los físicos de la colaboración PandaX-4T pasaron un año entero escuchando xenón líquido, con la esperanza de captar un evento aún más silencioso: el decaimiento de un núcleo de xenón-136 en el que salen disparados cuatro electrones a la vez y no aparece ningún neutrino. Es un decaimiento tan poco frecuente que en un kilogramo de xenón, a lo largo de un año, se desintegraría menos de un átomo.
¿Por qué es importante? Un doble decaimiento beta sin neutrinos normal indicaría que el neutrino es su propia antipartícula. Pero no se ha encontrado. El decaimiento cuádruple también es posible en el otro escenario, aquel en el que el neutrino sí se distingue de su antipartícula. Si aparece el decaimiento cuádruple y el doble no, eso sería una pista.
El detector estaba en lo profundo del subsuelo, donde las rocas amortiguan el ruido cósmico. Los científicos reunieron datos equivalentes a 148,4 kilogramos-año, es decir, como si hubieran escuchado un kilogramo de xenón-136 durante 148 años. Compararon la señal obtenida con lo que esperaban de ese decaimiento y con el ruido de impurezas, de otros decaimientos e incluso de los neutrinos solares. El resultado: no hay señal, solo ruido. Pero la ausencia de señal también es un resultado. Ahora se sabe que, si ese decaimiento existe, su periodo de semidesintegración supera los 6,01×10²⁴ años. Es como esperar a que caiga una aguja durante 400 billones de veces más tiempo del que lleva existiendo el universo.
Un período de semidesintegración de 6,01×10²⁴ años es 400 billones de veces mayor que la edad del universo. Si esa desintegración ocurriera, en un kilogramo de xenón-136 se desintegraría menos de un átomo al año.
En la novela «El problema de los tres cuerpos», de Liu Cixin, los neutrinos se usan para comunicarse con una civilización extraterrestre. La búsqueda de desintegraciones extremadamente raras, como la 0ν4β, recuerda a los intentos de captar señales casi imperceptibles desde las profundidades del micromundo.