En una colaboración emblemática, investigadores del experimento T2K en Japón y NOvA en Estados Unidos han fusionado sus datos para realizar el estudio más preciso hasta la fecha sobre las oscilaciones de neutrinos. Este análisis conjunto, publicado en Nature, avanza en la comprensión de por qué la materia prevaleció sobre la antimateria en el universo primitivo. El esfuerzo resalta el poder del trabajo en equipo internacional para indagar en los misterios cósmicos.
Los físicos han reflexionado durante mucho tiempo sobre la asimetría del universo: el cosmos primitivo debería haber tenido cantidades iguales de materia y antimateria, que se habrían aniquilado mutuamente, no dejando nada atrás. Sin embargo, la materia perduró, formando estrellas, planetas y vida. Los neutrinos, partículas elusivas que rara vez interactúan con la materia, podrían tener la clave a través de su oscilación —cambiando de sabores mientras viajan— y la posible violación de la simetría carga-paridad (CP).
Por primera vez, las colaboraciones T2K y NOvA combinaron ocho años de datos de NOvA con una década de resultados de T2K, comenzando su análisis conjunto en 2019. T2K, que involucra a más de 560 miembros de 75 instituciones en 15 naciones, envía haces de neutrinos desde Japón a lo largo de 295 kilómetros hasta detectores. NOvA, con más de 250 científicos de 49 instituciones en ocho países, envía partículas desde Fermilab en EE.UU. a un detector en Minnesota, a 810 kilómetros de distancia. Estas configuraciones de línea de base larga se complementan mutuamente, produciendo una precisión sin precedentes en la medición de oscilaciones.
"Esta fue una gran victoria para nuestro campo", dijo Kendall Mahn, profesora de la Universidad Estatal de Michigan y coportavoz de T2K. "Esto muestra que podemos realizar estas pruebas, podemos examinar los neutrinos con más detalle y podemos tener éxito trabajando juntos."
El estudio se centra en el ordenamiento de la masa de los neutrinos: si sigue una jerarquía normal (dos ligeros, uno pesado) o invertida (dos pesados, uno ligero). Una violación CP podría explicar la dominancia de la materia, pero los resultados siguen siendo inconclusos, sin favorecer decisivamente ninguna ordenación. "Los neutrinos no se entienden bien", señaló el asociado postdoctoral de MSU Joseph Walsh. "Sus masas muy pequeñas significan que no interactúan con frecuencia. Cientos de billones de neutrinos del sol atraviesan tu cuerpo cada segundo, pero casi todos pasarán directamente a través."
"Al realizar un análisis conjunto, puedes obtener una medición más precisa que la que cada experimento puede producir por sí solo", añadió la colaboradora de NOvA Liudmila Kolupaeva.
Aunque no resuelve el misterio, los hallazgos, detallados en Nature (DOI: 10.1038/s41586-025-09599-3), fortalecen futuras investigaciones sobre el rol de los neutrinos en la evolución del universo. Como declaró el colaborador de T2K Tomáš Nosek, "Estos resultados son el resultado de una cooperación y comprensión mutua de dos colaboraciones únicas."