El experimento IceCube DeepCore ha utilizado ocho años de datos de neutrinos atmosféricos para establecer los límites más estrictos hasta la fecha sobre la posible no-unitariedad de la matriz de mezcla de neutrinos. Aunque el Modelo Estándar describe la mezcla entre autoestados de sabor y masa de neutrinos activos mediante una matriz unitaria de 3x3, la existencia de neutrinos estériles pesados adicionales podría introducir desviaciones, haciendo que esta matriz dejara de ser unitaria. Estas desviaciones se manifestarían en las oscilaciones de neutrinos, particularmente a través de los efectos de la materia terrestre, que contribuyen de forma no trivial en presencia de no-unitariedad.

Los investigadores analizaron un conjunto de datos de alta pureza de interacciones de neutrinos muónicos de corriente cargada (νμ CC) recogidos por IceCube DeepCore. Este detector, ubicado en la Antártida, es especialmente sensible a los parámetros no-unitarios que aparecen en el canal νμ → νμ debido al amplio rango de energías y distancias de propagación de los neutrinos atmosféricos. El análisis de los datos no reveló ninguna desviación significativa del marco unitario estándar, lo que refuerza la validez del modelo actual.

El estudio ha permitido establecer el límite más restrictivo hasta la fecha para el parámetro no-unitario α33, determinando que α33 > -0.027 con un nivel de confianza del 90%. Otros parámetros no-unitarios también fueron acotados a niveles competitivos. Estos resultados son cruciales para la física de partículas, ya que restringen el espacio de parámetros para modelos de física más allá del Modelo Estándar que postulan la existencia de neutrinos estériles u otras interacciones exóticas. La ausencia de una señal de no-unitariedad sugiere que, si existen neutrinos estériles, su acoplamiento con los neutrinos activos es extremadamente débil.