Propiedades electromagnéticas de los neutrinos

Abstract

Neutrinos are elementary particles whose existence helps to explain phenomena such as beta decay or thermonuclear processes in astrophysics contexts and cosmology or the early universe. It is not possible to understand neutrinos without electroweak theory, in accordance to the standard model, neutrinos are massless particles. However, early experimental results on the solar flux neutrinos carried out by Davis and late measurements, nowadays it is well known that neutrinos are massive particles. In this theses we are interested in studying electromagnetic properties of neutrinos; even when neutrinos are neutral particles they couple to magnetic fields. To this end, we concentrate on the process ν i −→ ν j +γ in the context of the standard model minimally extended. Such process exists as a quantum fluctuation. We compute the process at the one loop level. We found that the m i dipolar magnetic momentum of neutrinos is μ ν i ∼ 10 −19 μ B 1eV while the electric dipolar momentum vanishes.

Los neutrinos son partículas elementales que cuya existencia ayuda a explicar diferentes fenómenos tales como el proceso de decaimiento beta, o procesos termonucleares en la astrofísica y la cosmología o la núcleo-síntesis en el universo temprano. No es posible entender a los neutrinos sin la teoría electro-débil, de acuerdo con el modelo estándar los neutrinos son partículas sin masa, pero debido a las mediciones experimentales de Davis y colaboradores sobre el flujo de los neutrinos solares y experimentos posteriores hoy se sabe que los neutrinos deben tener masa. Lo que nos interesa en este tesis es el estudio son sus propiedades electromagnéticas; a pesar de que son partículas neutras se acoplan a campos magnéticos mediante su momento dipolar magnético. A este fin, nos concentraremos en el proceso de decaimiento: ν i −→ ν j + γ, dentro del modelo estándar mínimamente extendido. Dicho proceso solo tiene sentido como un proceso de fluctuación cuántica. El cálculo que realizamos lo llevamos cabo a nivel de un rizo, encontramos que el momento dipolar del neutrino es m i μ ν i ∼ 10 −19 μ B 1eV mientras que el momento dipolar eléctrico es nulo.