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Tal como os comenté el otro día en el post Lo que se habla en las altas esferas de la física sobre los neutrinos de OPERA al final habían entrevistado a una senior del experimento OPERA que mostraba su desacuerdo junto con otros 12 miembros del equipo en la publicación del paper del 22 de septiembre Measurement of the neutrino velocity with the OPERA detector in the CNGS beam” arXiv:1109.4897v1 [hep-ex] donde se montó el revuelo sobre los neutrinos que llegaban con 60 nanosegundos de antelación a Gran Sasso.

Imagen de ICARUS, en el LNGS

La científica explicó que había que esperar a los resultados de otro medidor de OPERA, para ver si los resultados eran buenos o no, sobre todo para dar tiempo al análisis de datos. Todo esto a colación del auténtico reguero de preprints que han ido apareciendo desde el pasado 22 de septiembre. Estos resultados aún no han sido publicados.

En el nuevo preprint titulado “A search for the analogue to Cherenkov radiation by high energy neutrinos at superluminal speeds in ICARUS” arXiv:1110.3763v1 [hep-ex] se basan en otro, publicado por Glashow et al y que ya comenté en el post señalado en el primer párrafo. En tal artículo se proponía que fuera un efecto parecido al efecto Cherenkov lo que estuviera dando resultados no acordes con lo esperado. Me parece interesante reseñarlo porque es de “dentro” del experimento aunque se hayan basado en otro paper.

Uno puede calcular con cierta facilidad (tómese con precaución :P ) el espectro de energía esperado para un neutrino superlumínico si conoce el espectro de energía que lo produce. La parte interesante es que existe una relación directa entre la velocidad superlumínica y la tasa de decrecimiento de la energía del neutrino.


Los neutrinos en el CERN se producen con una energía promedio de unos 28.2GeV. Esto quiere decir que en el LNGS, donde están tanto OPERA e ICARUS en Gran Sasso deberían ser detectados con solo 12.1 GeV. La pérdida de energía vendría en términos de la radiación de Cherenkov.

Cuando el neutrino emitido inicialmente interacciona con un núcleo (por ejemplo el carbono del grafito) intercambia una unidad de carga eléctrica, el neutrino es absorbido y se emite un muón mientras el núcleo se desintegra. El muón se puede detectar y medir con facilidad. Entonces, se consideran las interacciones de los neutrinos y se mide su energía y se compara con distintas hipótesis dadas en estas semanas. Y si uno coge el paper de Cohen y Glashow puede ver justamente algo así. En estas tres semanas han estado trabajando hasta que ayer publicaron el preprint y lo que han visto es que no se corresponde con lo esperable si los neutrinos fueran superlumínicos (todo esto de acuerdo a lo que dicen Glashow y Cohen).

Lo que han encontrado se resume en esta imagen del paper (figura 2):

Reconstrucción del momento de los muones (en azul) contra el análisis Monte Carlo de los datos de OPERA (en rojo)

La distribución del momento de los muones tal y como se detecta por ICARUS es comparada con una simulación en la que se supone que los neutrinos mantienen su espectro de energía en su viaje entre el CERN y Gran Sasso.

El espectro de energía de las interacciones con neutrinos medidas en ICARUS muestra una gran similitud con lo que uno esperaría de neutrinos que se comportan de acuerdo a lo esperado (es decir, sublumínicos). Si fueran superlumínicos el espectro sería totalmente diferente.

En definitiva, los resultados que publica ICARUS dicen que la diferencia entre la velocidad de la luz y la de los neutrinos no puede ser tan grande como la mostrada en OPERA sino que sería tres órdenes de magnitud menor. Lo que falta ahora por averiguar es si hay otro modo de que los resultados experimentales sean consistentes con neutrinos que se muevan a la velocidad de la luz o no. Eso habrá que verlo siguiendo los preprints que se seguirán publicando y sobre todo esperando al análisis experimental de terceros cuando todos estos datos estén al alcance de otras personas.

También quiero mencionar este post en contra de la refutación por parte de ICARUS de Francis en el que se apunta que no debería haberse detectado nada absolutamente en OPERA y el hecho de que se haya detectado indica que o bien ICARUS (y por tanto Glashow y Cohen) no tienen razón o bien que son sublumínicos y por tanto esta refutación no va más allá de las que ya se han visto.

Para mi, el hecho de que sea el propio equipo ICARUS el que lo propone puede que sea un “aviso a navegantes” de lo que se vaya a publicar en las próximas semanas. Tres semanas no son los dos meses que decía la senior de OPERA. Y todavía falta el análisis de los resultados.

Esto no ha terminado aún, ni terminará pronto, parece.


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Trackbacks/Pingbacks a esta entrada:
  1. Francis dice:

    Perdona, MiGUi, pero no estoy de acuerdo con lo que comentas.

    “La científica explicó que había que esperar a los resultados de ICARUS, el otro experimento “gemelo” de OPERA”

    ¿Dónde mencionó esa buena señora a ICARUS? Artículo en alemmán http://bit.ly/qs3BFJ

    Hagner se refería a un espectrómetro de la propia colaboración OPERA que también permite medir los tiempos de llegada de los neutrinos, pero por un procedimiento independiente. No tiene nada que ver con ICARUS que es otra colaboración diferente.

    Lo que ICARUS ha demostrado es que el espectro de energía de los neutrinos no presenta señales de que radie mediante Cherenkov como afirman Cohen y Glashow. O bien Cohen y Glashow están equivocados y los neutrinos superlumínicos no radian con Cherenkov. O bien Cohen y Glashow tienen razón por lo que los neutrinos no pueden ser superlumínicos (pero aquí ICARUS no confirma nada ya que Cohen y Glashow predijeron una pérdida por radiación tan grande en el haz de neutrinos que no es de esperar que llegaran tantos como han llegado a OPERA).

    En mi opinión ICARUS se apunta al carro de OPERA y quieren fama temporal (que hablen de mí, que hablen de mí aunque sea mal, pero que hablen).

    Saludos

    Francis

    • MiGUi dice:

      Hola Francis,

      He mezclado dos frases equivocadamente al redactar la entradilla. Pensaba que Hadner se refería a ICARUS pero no, está claro que es distinto. Lo he corregido para no confundir(me).

      He leído tu post mientras estaba escribiendo este y al final lo he añadido para comentar lo que ICARUS propone sobre el paper de Glashow y Cohen pero que no deja de ser otro más a la lista de preprints.

      Puede ser lo que dices, que el enorme hype generado por OPERA haya despertado ciertas envidias, no lo descartaría.

      Gracias por tus comentarios.

  2. Buen artículo,

    te has adelantado ;)

    Pero yo creo que según Glashow y Cohen no se puede decir que no se hubiera detectado nada en OPERA sino que no hubieran detectado los neutrinos con la misma energía con la que salieron.

    Así que ICARUS es una muestra de que no hay Cherenkov débil y eso confirma la idea de Cohen-Glashow.

    Además de que tenemos una pregunta, si una partícula superlumínica pierde energía ¿su velocidad aumenta o disminuye?