Un detector de materia oscura logra medir neutrinos solares a energías más bajas que nunca

Un detector construido para buscar materia oscura ha medido neutrinos solares a energías más bajas que cualquier experimento anterior. El instrumento XENONnT amplió las observaciones directas hasta energías de neutrinos de unos 17 kiloelectronvoltios y reveló una señal dominada por partículas creadas en las reacciones de fusión que alimentan al Sol.

Situado a 1.400 metros de profundidad bajo el macizo italiano del Gran Sasso, el detector contiene 5,9 toneladas de xenón líquido de gran pureza. En contadas ocasiones, un neutrino que lo atraviesa choca con un electrón del xenón y produce diminutos destellos de luz y señales eléctricas. Los investigadores redujeron y midieron cuidadosamente las interferencias de fuentes como el radón, el plomo y el criptón radiactivos, lo que permitió que la débil señal solar alcanzara el umbral estadístico de cinco sigma utilizado convencionalmente para anunciar un descubrimiento en física de partículas.

Estos neutrinos protón-protón, o pp, se producen cerca del inicio de la principal cadena de fusión del Sol. Por tanto, mediciones más precisas de su flujo podrían poner a prueba la comprensión científica de cómo se genera energía en el núcleo solar.

El resultado también muestra cuánto ha avanzado la tecnología para detectar materia oscura. XENONnT aún no ha encontrado materia oscura, pero su creciente sensibilidad está revelando otras interacciones poco frecuentes entre partículas. Los neutrinos solares acabarán convirtiéndose en una fuente importante de ruido de fondo en la búsqueda de materia oscura, lo que supondrá un desafío, pero también abrirá un campo fructífero de investigación sobre neutrinos.