El neutrino es más ligero de lo imaginado: el experimento KATRIN establece su límite superior de masa

Después de décadas de especulación científica, una nueva medición establece el límite más estricto conocido para la masa del neutrino, una de las partículas más enigmáticas del universo. El resultado, logrado por el experimento KATRIN (Karlsruhe Tritium Neutrino Experiment), determina que su masa no supera los 0,45 electronvoltios (eV), según un estudio publicado en la revista Science el 10 de abril de 2025. Esta cifra sitúa al neutrino como un millón de veces más liviano que el electrón y marca un hito en la física de partículas.

El experimento KATRIN, liderado por el Instituto Tecnológico de Karlsruhe (KIT) en Alemania, lleva desde 2019 buscando responder a una de las grandes preguntas que aún desafían al modelo estándar de la física: ¿cuánto pesa realmente el neutrino? Su masa, aunque diminuta, tiene implicaciones cósmicas, desde la evolución del universo primitivo hasta la formación de galaxias y la naturaleza de la materia oscura.

La técnica empleada por KATRIN se basa en el análisis de la desintegración beta de un isótopo de hidrógeno llamado tritio. En este proceso, un neutrón se transforma en un protón, emitiendo un electrón y un neutrino. Aunque este último no puede ser detectado directamente, su presencia se infiere midiendo la energía del electrón emitido. La diferencia entre esta energía y la total del proceso proporciona una estimación de la masa del neutrino.

Entre 2019 y 2021, el equipo de KATRIN recopiló datos durante 259 días, registrando la energía de unos 36 millones de electrones. Esta muestra, seis veces más amplia que en mediciones anteriores, permitió afinar el cálculo y reducir el límite superior de la masa con una confianza estadística del 90%.

“Este resultado representa la tercera mejora en el límite de masa del neutrino obtenida por KATRIN, acercándonos cada vez más a una medición directa y definitiva,” explica la física Loredana Gastaldo, coautora del estudio. Se espera que al finalizar la campaña de medición en 2025, tras alcanzar los 1.000 días de datos acumulados, se pueda estimar la masa con una precisión sin precedentes.

Los neutrinos son omnipresentes: cada segundo, unos 100 billones atraviesan nuestro cuerpo sin que los notemos. Son partículas sin carga, prácticamente sin masa y con una capacidad casi fantasmal de atravesar la materia. Por eso mismo, entender su comportamiento es crucial para conocer mejor el universo, desde los segundos posteriores al Big Bang hasta los procesos extremos en supernovas y agujeros negros.

El experimento también podría arrojar luz sobre otros misterios fundamentales. Se plantea, por ejemplo, la existencia de una cuarta clase de neutrinos, los llamados "neutrinos estériles", que no interactúan con la materia convencional y podrían formar parte de la elusiva materia oscura.

A medida que KATRIN avanza hacia sus últimas fases, la comunidad científica sigue atenta. Un hallazgo definitivo sobre la masa del neutrino tendría repercusiones tanto en la física teórica como en la cosmología, y marcaría el fin de una búsqueda que comenzó hace casi un siglo con la predicción teórica de esta partícula por Wolfgang Pauli en 1930.

Aún sin una cifra definitiva, el límite ahora establecido refuerza el compromiso de la ciencia internacional con la precisión, la colaboración y la exploración de los fundamentos más profundos de la naturaleza. El neutrino, por diminuto que sea, podría ser la clave para entender el cosmos.