563. Un raro tipo de partícula, los neutrinos cósmicos, detectado por primera vez

17 May

Una gigantesca máquina enterrada en la Antártida ha observado las primeras evidencias de estas emisiones de alta energía llegadas del espacio.

Un raro tipo de partícula, los neutrinos cósmicos, detectado por primera vez

U. WISCONSIN-MADISON
El telescopio masivo IceCube, enterrado en la Antártida

Un gigantesco telescopio enterrado a 1.400 metros de profundidad bajo el hielo de la Antártida ha detectado por primera vez los llamadosneutrinos cósmicosde alta energía, que golpean nuestro planeta provenientes de los acontecimientos más poderosos que suceden en el Universo, como las explosiones de rayos gamma, los agujeros negros o la formación de estrellas. Miles de millones de estas raras partículas atraviesan nuestro planeta cada segundo, pero por su pequeñísima masa -algo menos de una milmillonésima parte de la masa de un átomo de hidrógeno- muy rara vez interaccionan con la materia, por lo que hasta ahora han resultado prácticamente indetectables.

El Observatorio de Neutrinos IceCube ha encontrado evidencias de exactamente 28 neutrinos cósmicos entre mayo de 2010 y mayo de 2012. Dos de estas partículas alcanzaron energías mayores que 1 petaelectronvoltio (PeV), miles de veces mayores que las de los neutrinos producidos en aceleradores de partículas. «Estamos viendo por primera vez neutrinos de alta energía que no vienen de la atmósfera», afirma Francis Halzen, investigador principal del IceCube, de la Universidad de Wisconsin-Madison, organismo que opera el dispositivo. «Esto es lo que estábamos buscando», añade. «Sus propiedades son fuertemente incompatibles con lo que se puede esperar de las fuentes atmosféricas y son casi exactamente lo que cabe esperar de una fuente astrofísica», afirma el investigador Nathan Whitehorn, también de Wisconsin.

Debido a que rara vez interactúan con la materia y la gravedad no supone un impedimento para ellos, los neutrinos pueden llevar información sobre el funcionamiento de los fenómenos de mayor energía y más distantes del Universo. La gran mayoría de los neutrinos que atraviesan la Tierra en cada momento proviene del Sol o de nuestra atmósfera. Mucho más raros son los neutrinos de alta energía causados explosiones de rayos gamma, agujeros negros o la formación de estrellas.

Destello de luz azul

Whitehorn reconoce que es prematuro especular de dónde han llegado estos neutrinos, pero IceCube sigue profundizando en su estudio. La máquina está compuesta por más de 5.000 módulos ópticos digitales suspendidas en un kilómetro cúbico de hielo en el Polo Sur. Detecta los neutrinos a través de un destello de luz azul, llamado«radiación de Cherenkov», producido cuando uno interactúa con una molécula de agua en el hielo.

El IceCube se encuentra 1.400 metros por debajo de la superficie de hielo que cubre el Polo Sur. En su diseño y construcción han participado científicos de Estados Unidos, Bélgica, Alemania y Suecia. Su construcción ha requerido unos 10 años de trabajo y unos 270 millones de dólares. Sus sensores van colocados en su sitio dentro del bloque de hielo mediante profundos agujeros que se realizaron con una taladradora especial que trabaja con agua caliente. Hubo que realizar cientos de pozos con una profundidad comprendida entre los 1.400 y 2.400 metros para instalar cada uno de los sensores y sus cables de conexión. Todo un prodigio.

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