Cómo saber la diferencia entre un neutrino electrónico, un neutrino tau y un neutrino muón si todos los neutrinos tienen 0 carga y 0 masa

Hay dos tipos básicos de eventos en detectores de neutrinos de alta energía (como IceCube, Antares, etc.).

Los eventos de corriente neutra se producen cuando el neutrino entrante impacta un núcleo y lo destruye. Los piones terminan siendo producidos, y una vez que se descomponen, obtienes mucho si la luz se vierte a una corta distancia. El detector ve esto como un evento más o menos esférico. Esta topología de eventos es básicamente idéntica entre sabores, por lo que realmente no se puede saber.

En los eventos donde el neutrino se convierte en su leptón asociado, todavía hay un impacto inicial en el núcleo, con una topología de evento esférico similar, pero dado que el leptón saliente está cargado, obtienes radiación cherenkov a lo largo de su camino.

Los electrones son estables, pero como son los leptones más livianos, pierden toda su energía rápidamente (piense en una motocicleta que circula por la arena). Los electrones descargan toda su energía en el detector, por lo que obtiene excelentes mediciones de energía, pero dado que la elección viaja por una distancia que es más pequeña que el espacio entre los detectores de luz, obtiene mediciones de dirección terribles.

Los muones son lo suficientemente pesados ​​como para arar todo el material, pero solo duran mucho tiempo antes de que se pudran. Dejan un largo camino antes de salir del detector. Por lo general, no se observan la descomposición y la producción inicial. Los muones dan una gran dirección, pero mediciones de energía deficientes porque no se sabe cuánta energía se depositó antes de entrar o qué tan lejos viajó después de salir del detector.

Para el taus, tienes el impacto inicial en el núcleo, una pista corta antes de que el tau decaiga, y luego el decaimiento. Si tienes la suerte de atrapar este tipo de evento, se llama “doble explosión”. Hay esperanza de que estos eventos den una mejor dirección que los electrones y mejores mediciones de energía que los muones. Pero son más raros y más difíciles de encontrar.

Estos son eventos de “carga actual”, y produjeron distintas topologías de eventos. Cabe señalar que los detectores de neutrinos no son capaces de distinguir entre neutrinos y antineutrinos.

Esta es una pregunta muy sutil e interesante, debido al fenómeno de la oscilación de Neutrino – Wikipedia. Sin embargo, no es cierto que los neutrinos tengan masa cero. Lo que es cierto es que las masas de neutrinos son difíciles de medir y todavía no tenemos valores precisos para ellas.