El detector IceCube ha registrado hasta la fecha 28 neutrinos procedentes de fuera del Sistema Solar.
|
Miss Piggy, Mr Snuffleupagus y Big Bird son los nombres tres de los 28 eventos considerados como neutrinos de alta energía que han sido detectados por IceCube.
Los neutrinos son partículas de masa muy baja que se producen en ciertas reacciones nucleares mediadas por la fuerza débil. Se vienen detectado neutrinos desde hace muchas décadas. Pese a que podrían atravesar años luz de plomo sin inmutarse, de vez en cuando alguno interacciona con la materia ordinaria y deja una señal. La mayoría de los neutrinos que se detectan son neutrinos que se producen en el interior del Sol o en la atmósfera terrestre. Un fotón puede tardar miles de años en abandonar el interior del Sol, pero los neutrinos allí generados lo cruzan a la velocidad de la luz. Sabemos en directo lo que pasa en el interior del Sol gracias a los neutrinos.
Además de estos neutrinos hay otros que se generan en otros lugares del Universo y otros que se generaron al poco de darse el Big Bang y que constituyen el fondo cósmico de neutrinos.
Para poder saber más de las posibles fuentes de neutrinos energéticos se decidió construir un telescopio de neutrinos. Pero, ¿cómo construir una lente para desviar algo que cruza años luz de plomo o el Sol de lado a lado sin inmutarse?
Imaginemos una matriz de detectores que forma un cubo muy grande, de pongamos un kilómetro cúbico. Si se sabe qué detectores detectan los subproductos de la colisión de un neutrino y en qué momento entonces se puede reconstruir la trayectoria del neutrino original y saber de dónde procede. Esto es precisamente lo que hace IceCube.
El telescopio está especializado en la detección de neutrinos muónicos, pues estos neutrinos generan muones que continúan viajando en la misma dirección varios kilómetros después de la colisión del neutrino haya tenido lugar.
IceCube se construyó en la Antártida y consiste en 86 líneas de 2,5 km de tubos fotomultiplicadores y sistemas electrónicos asociados enterradas en el hielo y formando una red cúbica de 1 km de tamaño. Cuando los neutrinos interaccionan con el hielo se producen muones que emiten luz Cerenkov que es captada por algunos de los 5160 tubos fotomultiplicadores. Aunque haya muchos neutrinos cruzando el IceCube sólo unos pocos dejarán huella, pero se detectan incluso los que vienen del otro lado de la Tierra, del polo Norte, y que han atravesado nuestro planeta.
Son estos eventos tan escasos y preciados que los investigadores implicados decidieron usar nombres de personajes del programa infantil Barrio Sésamo para denominarlos. En una entrevista en la NPR el director del proyecto dijo que siempre es más fácil recordar eventos por nombres que por un número o código.
La era de la Astronomía de neutrinos ya ha comenzado gracias a este instrumento. Recientemente han publicado los primeros 28 eventos reconocidos como neutrinos de alta energía entre los cientos de miles de neutrinos que detecta que no son de alta energía y que procedentes del Sol o de la atmósfera terrestre. Los norteamericanos comparan la energía de cada uno de estos neutrinos energéticos con la que tiene una pelota rápida lanzada en el baseball.
No se sabe todavía cómo se producen estos neutrinos. Las metas principales del IceCube son medir el flujo de estos neutrinos y saber su procedencia. Con estos datos ya saben el ritmo al que se detectan y, por tanto, su flujo. El próximo paso será conseguir detectar la fuente o fuentes de estos neutrinos que el IceCube está detectando. Se sabe, eso sí, que estos 28 neutrinos no procedían del Sistema Solar.
|
|
|
El problema es que, de momento, la estadística es demasiado baja como para determinar el lugar o lugares del cielo de donde proceden, pese a que sus trayectorias de los neutrinos son absolutamente rectas y no se ven afectados por casi nada. Pero, conforme pase el tiempo, al final tendremos un mapa del cielo en neutrinos.
Estos neutrinos astrofísicos podrían revelar el origen de los rayos cósmicos de alta energía, que muchas veces están constituidos por protones, pero al ser el protón una partícula cargada se ven afectados por los campos magnéticos galáctico o terrestre. No sabemos el origen de estos protones y son un misterio desde hace muchas décadas.
En abril de 2012 IceCUbe detectó dos neutrinos por encima del 1PeV (petaelectrónvoltio) a los que denominaron Bert y Ernie (Epi y Blas en la versión española del programa de TV). Estos fueron los dos primeros neutrinos astrofísicos detectados por un sistema terrestre. Los otros 26 neutrinos tenían una energía de unos 30 TeV o mayor.
La última vez que se detectaron neutrinos procedentes de fuera del Sistema Solar fue cuando explotó la supernova 1987A en la Gran Nube de Magallanes.
El IceCube fue completado en 2010m después de siete años de construcción. Con un esquema similar se está construyendo el KM3NeT, que se instala en las aguas del Mediterráneo cerca de Sicilia. Además se planea la construcción de un instrumento similar al IceCube basado en ondas de radio en lugar de luz, debido a que las ondas de radio se transmiten mejor por el hielo, y que en lugar de fotomultiplicadores usaría antenas.
Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=4269 [1]
Fuentes y referencias:
Nota de prensa. [2]
Artículo original. [3]