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Luisa AchaerandioIgnacio CrespoFrancis VillatoroHéctor SocasGastón Giribetdetectores de materia oscura y neutrinososcilación de neutrinos con detectoresestudio de neutrinos en cinco añosfísica de neutrinos con xenon ntneutrinos solares de la cadena ppdetectores de materia oscura lzfase CPsimetría CPFrancis VillatoroPlan ProductoXenon NTpremio NobelTierraBorexinoSolCiclo CNOHéctor Socasbosón ZHiggsSupercambio CANDEcadena PPbenilio 8Sabine
Detectores cuánticos Materia oscura
Ep569: Roman Telescope; Neurología; Materia Oscura; Principio de Equivalencia en Cuántica
3 de septiembre de 20269 momentos
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Francis Villatoro explica que los detectores de materia oscura, al alcanzar un tamaño considerable, también funcionan como detectores duales capaces de identificar neutrinos y posibles partículas de materia oscura.
…quedan en 140 kilómetros; esa región está mejor estudiada, mejor conocida y tenemos un mejor control del fondo; y se ha observado un neutrino en esa región, con lo que estamos ya empezando a hacer física de neutrinos utilizando detectores de materia oscura. Es decir, que los detectores de materia oscura, cuando alcanzan un tamaño lo suficientemente grande, se convierten en detectores duales. Pueden detectar neutrinos y pueden detectar potenciales partículas de materia oscura, candidatos a partículas de materia oscura. Estudiar esos nutrinos de esa manera, pues nos permitirá estudiar de aquí a pocos años, pueden ser cuatro o cinco años, la oscilación de nutrinos utilizando este tipo de detectores, la fase CP, el cumplimiento de la simetría CP por nutrinos en este tipo de detectores, etc. En un rango de energías diferente a los de los detectores convencionales que están estudiándolo ya desde hace mucho tiempo, tipo Supercambio CANDE, etc., entonces vamos a poder explorar esa física con nuevos ojos en un rango de energía diferente y eso nos va a ofrecer información muy, muy relevante. Entonces este año ya tenemos a los dos grandes detectores de materia oscura, Xenon NT y LZ, Luceplin, los dos habiendo detectado neutrinos solares de la cadena PP esta en la que pasa por el benilio 8. Y además en un rango de energía que no es el rango de energía de estos neutrinos, ¿vale? Porque recordemos que aquí esos neutrinos se producen con escalas de energía de megaelectrosvoltios, ¿no? Las típicas de las reacciones de fusión dentro del sol. Y aquí…
Significado #3 · Palabras #1
Francis Villatoro explica el funcionamiento del experimento Xenon NT, detallando cómo una partícula de materia oscura podría impactar contra átomos de xenón líquido en el detector.
Habla: Francis VillatoroPalabras #2experimento xenon nt detecta materia oscuraxenón líquido para detectar partículaspartícula de materia oscura xenon ntinteracción débil quark xenónátomos de xenón líquido detector…un gisino supersimétrico como explicación natural y tú decías, pero vamos a ver si el artículo es prácticamente el mismo. O sea que probablemente se ayudaron también con IA a la hora de escribirlo tan rápido; fue todo súper rápido. Bueno, ¿cuál es la noticia? La noticia tiene como dos prismas en los que tenemos que ver el tema. Estamos hablando de un experimento que es uno de los grandes detectores, si no el más grande detector directo de materia oscura. Utiliza xenón, xenón líquido, y básicamente la idea es que una partícula de materia oscura, del halo galáctico, cuando la Tierra se mueve a través del halo galáctico en su Órbita, esa partícula de materia oscura incide contra uno de los átomos de xenón del detector. Hay toneladas de xenón líquido en el detector, y entonces puede incidir de dos maneras: puede incidir contra el núcleo, en realidad contra un nucleón, por lo tanto un neutrón, en realidad contra un quark, mediante interacción débil. Choca esa partícula de materia oscura contra ese quark, eso hace que ese átomo de xenón se mueva un poquito, se mueva su nube electrónica y se Pierdan un par de electrones o más y generan unas cadenas en el detector, que son como pequeños chorros de electrones; se van ionizando a otros átomos de xenón y eso produce como un chorro de luz que acaba en un detector que se encuentra en la. Esto es un…
Francis Villatoro explica cómo las colisiones entre neutrinos o partículas de materia oscura con átomos de xenón permiten explorar detectores diseñados originalmente para estudiar partículas masivas.
Habla: Francis VillatoroPalabras #15colisiones neutrino átomos de xenóndetectores estudio partículas winninteracción débil masas atómicasenergía comparable masa átomo…que yo recibo, eso me permite también estimar la cantidad de líquido que yo he cruzado, que han cruzado esos fotones o esos electrones y eso me permite determinar la energía acumulada, la energía que ha recibido el objeto que ha recibido la colisión. ¿Vale? El neutrino o la partícula de materia oscura pueden haber colisionado con un electrón o con un núcleo de esos átomos de Zeno. Entonces, la colisión entre esa partícula de materia oscura o ese neutrino contra electrones nos permite explorar en este tipo de detectores que originalmente se diseñaron para estudiar partículas Winn, para partículas masivas que interaccionan en la escala de energía de la interacción débil y que tienen masas del orden de las masas atómicas, pues entre un giga electronvoltio y un tera electronvoltio, mil giga electronvoltios, es decir, una energía comparable a la masa de un átomo, un átomo ligero o de un átomo pesado. Pero usando también la interacción entre esas partículas y los electrones yo puedo explorar el otro extremo, un extremo de muy poca energía, colisiones que tienen muy poquita energía, de pocos kiloelectrón voltios y esa región pues me permite estudiar…
Héctor Socas explica la diferencia entre detectar un exceso sobre el fondo y una detección inesperada en una energía específica, enfatizando que el detector ha registrado algo.
Habla: Héctor SocasPalabras #19exceso sobre el fondo materia oscuradetección inesperada en energía específicadetector ha detectado…radioactivas, etc. Y sobre ese fondo, tú tienes que restar el fondo y encuentras un exceso. Y es el exceso lo que asociarías a la materia oscura. Entonces, en ese sentido, tú sabes que vas a tener una serie de detecciones, de señales, y el hecho de Que haya un exceso es lo que asocia a la materia oscura. En este caso es un poco diferente porque no es que haya un exceso sobre el fondo que tienes, sino que es una detección en una energía donde no esperas que haya otras posibilidades. Pero es el punto clave, fijaros: el detector ha detectado. 1.710 eventos o sucesos, 1.710 ¿cuánto se esperaba detectar? 1.713 más menos 39, 1.713 más menos 39 y ha observado 1.710. Bueno pues de todos esos eventos, todos están en la región en la que no son interesantes: son cosas esperables entonces son cosas…
Héctor Socas y Francis Villatoro continúan la conversación sobre noticias relacionadas con detectores de materia oscura, reflexionando sobre la juventud y la necesidad de avanzar a otros temas.
Habla: Francis VillatoroPalabras #14detectores de materia oscuraexperimentos buscando materia oscurafracaso de experimentos desde los 80sabine y francis villatoro…el tiempo y dices: anda, mira, era feliz y no me di cuenta en el momento exacto. Uno nunca fue feliz, nunca es feliz y nunca es joven; se ha sido feliz y se ha sido joven, pero nunca se es feliz ni se es joven. Algo así quería decir, pero lo expresas mejor. Seguimos hablando de lo mismo, Héctor, ¿no? De las otras noticias de detectores de materia Ya no somos jóvenes, así que vamos a ir pasando de tema Bueno, hay que poner una, claro, algunos de nuestros oyentes dirán ¿Qué pérdida de dinero? Estos experimentos que valen millones, decenas de millones de euros buscando la materia oscura y todos fracasando, llevan fracasando desde finales de los 80 que empezaron los primeros experimentos, esto es el fracaso. Sabine, sal del cuerpo de Francis. Entonces, esos experimentos ¿para qué gastar dinero en eso? A, porque estos experimentos tienen un gran talón de Aquiles, como se diga, algo muy negativo encima, pero que se puede convertir en positivo, y es la niebla de neutrinos, el fondo de neutrinos.…
Francis Villatoro explica cómo los experimentos para detectar materia oscura podrían permitir explorar la física de los neutrinos en nuevas escalas de energía.
Habla: Francis VillatoroSignificado #5 · Palabras #12colisión neutrino y materia oscurasección eficaz bosón zdetectores directos de materia oscuradetectores directos materia oscuraneutrinos partícula del modelo estándarincógnitas en la física de neutrinosfísica de neutrinos en escalas energíadetectores materia oscura premio nobelexperimentos materia oscura francis villatoro…estos experimentos tienen un gran talón de Aquiles, como se diga, algo muy negativo encima, pero que se puede convertir en positivo, y es la niebla de neutrinos, el fondo de neutrinos. Estos experimentos estudian la interacción de algo que choque contra Un núcleo, contra un electrón y ese algo, si es un neutrino, pues la sección eficaz, la probabilidad de colisión, etc., es muy baja, del orden de 10 a menos 45, valores extremadamente pequeños. Se ha estado explorando desde que una partícula tipo bosón Z, que una partícula tipo con la masa del bosón de Gis, etc. Se ha ido bajando esa sección eficaz hasta que ahora estamos llegando a donde se encuentran los neutrinos. Es decir, los detectores directos de materia oscura que no Han observado nada; están empezando desde el año pasado a observar neutrinos. Se van a convertir en detectores de neutrinos, pero no cualquier detector de neutrinos; no es que la física de los neutrinos seamos todos de los neutrinos, los neutrinos son la partícula de la que menos sabemos en el modelo estándar, que tiene una enorme cantidad de incógnitas. Que queremos resolver y poder explorar la física de los neutrinos en un nuevo régimen de escalas de energía, que es lo que nos van a permitir estos detectores de materia oscura. Puede que desvele algunos de esos secretos y si esas cosas que ignoramos se resuelven gracias a estos detectores, alguno podría obtener el premio Nobel, ¿vale? O sea que hay que ver si es verdad y Se confirma porque cuando lleguemos a este fondo, a este fondo que le llaman la niebla de los neutrinos. Lo que vamos a ver son muchas fuentes de neutrinos: neutrinos solares, neutrinos astrofísicos, neutrinos asociados al fondo cósmico de neutrinos, que nos…
Francis Villatoro explica que los detectores de materia oscura, al alcanzar un tamaño considerable, también funcionan como detectores duales capaces de identificar neutrinos y posibles partículas de materia oscura.
Habla: Francis VillatoroSignificado #3 · Palabras #1detectores de materia oscura y neutrinososcilación de neutrinos con detectoresestudio de neutrinos en cinco añosfísica de neutrinos con xenon ntneutrinos solares de la cadena ppdetectores de materia oscura lz…quedan en 140 kilómetros; esa región está mejor estudiada, mejor conocida y tenemos un mejor control del fondo; y se ha observado un neutrino en esa región, con lo que estamos ya empezando a hacer física de neutrinos utilizando detectores de materia oscura. Es decir, que los detectores de materia oscura, cuando alcanzan un tamaño lo suficientemente grande, se convierten en detectores duales. Pueden detectar neutrinos y pueden detectar potenciales partículas de materia oscura, candidatos a partículas de materia oscura. Estudiar esos nutrinos de esa manera, pues nos permitirá estudiar de aquí a pocos años, pueden ser cuatro o cinco años, la oscilación de nutrinos utilizando este tipo de detectores, la fase CP, el cumplimiento de la simetría CP por nutrinos en este tipo de detectores, etc. En un rango de energías diferente a los de los detectores convencionales que están estudiándolo ya desde hace mucho tiempo, tipo Supercambio CANDE, etc., entonces vamos a poder explorar esa física con nuevos ojos en un rango de energía diferente y eso nos va a ofrecer información muy, muy relevante. Entonces este año ya tenemos a los dos grandes detectores de materia oscura, Xenon NT y LZ, Luceplin, los dos habiendo detectado neutrinos solares de la cadena PP esta en la que pasa por el benilio 8. Y además en un rango de energía que no es el rango de energía de estos neutrinos, ¿vale? Porque recordemos que aquí esos neutrinos se producen con escalas de energía de megaelectrosvoltios, ¿no? Las típicas de las reacciones de fusión dentro del sol. Y aquí…
Francis Villatoro explica que los experimentos Xenon NT y LZ se centrarán en la detección de neutrinos solares, lo cual es importante para estas colaboraciones.
Habla: Francis VillatoroSignificado #20detección de neutrinos solares xenon ntneutrinos atmosféricos astrofísicos solareshuecos entre señales de neutrinosbúsqueda de materia oscura…de fusión dentro del sol. Y aquí estamos hablando de kiloelectrosvoltios. Entonces, el estudio de estas partículas en un rango diferente, como el modelo solar, nos permite predecir muy, muy, muy bien cuántos nutrinos y con qué aspectos de energía nos van a llegar a estos detectores, pues vamos a poder hacer una caracterización de esos nutrinos, claro, otros detectores de nutrinos pues detectan nutrinos atmosféricos, nutrinos astrofísicos, nutrinos sorales, estos se van a centrar básicamente en los solares, ¿no? y eso para estos experimentos es muy importante, estas colaboraciones van a tener que aprender mucho de física de neutrinos porque para seguir detectando y buscando, perdón, no para seguir detectando, para seguir buscando materia oscura van a tener que buscar los huecos entre las señales de neutrinos, vamos a tener como señales, imaginad un mapa de manchas, unas manchas asociadas a las señales propias de diferentes tipos de neutrinos y entre esas manchas van a quedar huecos donde no esperamos ver neutrinos y ahí es donde vamos a buscar potenciales candidatos a materia oscura. Entonces, bueno, eso es una noticia complementaria y creo que es relevante y nos muestra la enorme calidad de estos detectores. Obviamente, ahora mismo no son competitivos; acaban de, estamos hablando de este año, diciembre de 2025, mediados de 2026, pero en…
Francis Villatoro explica que los detectores diseñados originalmente para buscar materia oscura no han tenido éxito en esa tarea, comparándolo con la analogía del borracho buscando llaves bajo una lámpara.
Habla: Francis VillatoroSignificado #1 · Palabras #9detectores buscan materia oscuraborracho y la lámparaenergía oscura agujeros negros primordialespartícula simetría cuerdista40 órdenes de magnitud materia oscura…esa física. Y Francis, ¿se podría decir que es un prototipo quizás de detector de materia oscura en cierta manera prometedor y nos puede hacer, no sé, allanar el camino para poder observar aquello que es mayoritario, que desconocemos? Realmente es bonita. ¿no? La empresa Sí, lo que han diseñado estos detectores piensan que la idea original era detectar materia oscura, no la hemos detectado. Lo que pasa es que, esto es siempre el ejemplo que pongo del borracho y la lámpara, lo de las llaves y todo el rollo. Estamos mirando bajo la lámpara, estamos mirando en la región de energía en la que estos detectores son fáciles de fabricar. Entonces, perfectamente en rigor, la energía oscura puede ser desde objetos astrofísicos de machos tipo agujeros negros primordiales hasta partículas de la escala de Plan Producto de la rotura de la simetría cuerdista o super gravedad o lo que sea Tenemos un rango de 40 órdenes de magnitud para meter la partícula de materia oscura Y estamos explorando ciertas ventanas pequeñas de 2-3 órdenes de magnitud A mí de manera provocadora me gusta decir que los neutrinos no son partículas del sector visible, son las únicas partículas de materia oscura que hemos visto hasta ahora. Están más cerca de ser materia oscura que otra cosa. Esto que dice Francis…
Héctor Socas añade que los detectores de materia oscura que también detectan neutrinos pueden proporcionar información sobre otros objetos, como el Sol.
Habla: Héctor SocasSignificado #6 · Palabras #13detecciones de neutrinos por detectoresneutrinos y detectores de materia oscuraartículos fenomenológicos sobre neutrinosfrancis villatoro y detecciones de neutrinosneutrinos del ciclo cno borexinodetectores materia oscura y neutrinosinformación sobre el sol…de estas para evitar predecir una partícula. Me pregunto si lo llamaría Mimar Mimar Bueno, venga, vamos al siguiente tema: ¿Algo más sobre este para ir concluyendo? Yo creo que no, yo creo que eso, que va a haber más noticias. Yo creo que esto es una. buena señal. Lo que pasa es que ahora lo que tendremos es que empezar a esperar a que se detecten cientos de neutrinos. Una buena señal, sabes que esto va a salir ahora fuera de contexto. Francis dice que esta es una buena señal. Una señal mínima. Sí, va a haber detecciones de muchos neutrinos por ese tipo de detectores y eso nos va a permitir hacer estadística y vamos a poder estudiar propiedades de neutrinos y aparecerán muchos artículos fenomenológicos viendo como cosas que ahora mismo parecen imposibles de observar, de propiedades, de estudiar, utilizando ese tipo de detectores de materia oscura como detectores de neutrinos acabarán siendo posibles explicarla y va a haber muchas tesis doctorales, muchos físicos jóvenes viviendo de de esta nueva naturaleza de estos detectores de materia oscura. Bueno, y yo quiero añadir una última cosita, y es que estos detectores de materia oscura que detectan neutrinos también nos pueden ayudar a aprender sobre otras cosas. Quizás puede ser la primera información que nos den los neutrinos sobre otros objetos, porque, por ejemplo, ya en el caso del Sol, como Borexino está empezando a detectar neutrinos del ciclo CNO, que son de más alta energía, pero muy, muy infrecuentes. porque casi toda la energía en el Sol se produce por las cadenas PP, pero un poquito se produce por el ciclo CNO, esos neutrinos del ciclo CNO nos pueden ayudar a saber cuál es el ritmo de reacciones CNO y eso nos puede decir una forma independiente de medir…