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Las enigmáticas partículas con las que se busca estudiar el universo

Estamos rodeados de ellas, pero encontrarlas muy difícil. Aún así, estudiarlas podría ayudar a descubrir el origen de varios misterios existentes.

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12 Junio, 2020

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Son una de las micropartículas más enigmáticas de la física, pueden provenir de otras galaxias o del sol, tienen un comportamiento muy particular y son extraordinariamente difíciles de detectar, hablamos de los Neutrinos.

“Día y noche, cada segundo, miles de millones de neutrinos nos atraviesan”, comentó Juan de Dios Zornoza, físico y profesor de la Universidad de Valencia en BBC.

Expertos comentaron que pueden traspasar “una barrera de años luz de plomo”, lo que los hace muy difícil de detectar y que investigarlos puede abrir la puerta a mundos que no pueden ser estudiados de otra forma.

¿Qué se sabe de estas partículas?

Los neutrinos son partículas elementales, pueden atravesar la materia y son la segunda partícula más abundante del universo, después de los fotones (partículas de luz).

“Interactúan solamente con la fuerza nuclear débil, una de las cuatro fuerzas que conocemos (gravedad, fuerza electromagnética, fuerza nuclear fuerte y fuerza nuclear débil)”, explicó Carlos Alberto Argüelles, investigador del MIT y del proyecto IceCube.

También se sabe que viajan en línea recta, lo que permite saber desde dónde provienen. Además no tienen carga eléctrica, lo que las hace óptimas para estudiar astronomía, debido a que no son desviados por campos magnéticos. Otras características aún no se comprenden.

“Los neutrinos son extraños, sabemos que tienen una masa pero no sabemos aún cuánto es o cómo se origina. Deben estar conectados a otra partícula que les debe estar dando masa, que es secreta, algo la tiene que estar produciendo”, afirmó Argüelles.

Representación del proyecto ANTARES

¿Qué busca responder la ciencia?

Los neutrinos pueden llegar desde lugares de los que no puede escapar la luz y al atravesar todo, traen información de sitios altamente energéticos y muy densos, como alrededor de los agujeros negros.

Otros de los objetivos que podría llegar a contribuir el estudio de estas partículas es el origen de los rayos cósmicos, los que hace 100 años se descubrieron que llegan a la Tierra pero se desconoce su procedencia.

Por otro lado, investigar la materia oscura en el centro de la galaxia o Sol (lugar donde se aniquilarían y emitirían neutrinos, entre otras cosas), entregaría pistas para entender de qué esta hecha esta materia oscura, es decir, el 80% del universo.

Representación del proyecto Ice Cube

¿Cómo se captan?

Científicos han instalado instrumentos en las profundidades la antártica (IceCube) del mar mediterráneo (ANTARES), y otros a través de antenas en un globo que sobrevuela el continente helado (ANITA).

IceCube es una iniciativa internacional donde colaboran cerca de 300 científicos de 12 países de Europa, Norteamérica, Asia y Oceanía, con sensores ubicados bajo un kilómetro cúbico del hielo antártico.

ANTARES es un proyecto de mayoría europea que se ubica a 2.500 metros de profundidad del Mar Mediterráneo, cerca de la costa de Marsella.

Ambos proyectos buscan una luz llamada “muon”, la cual es provocada cuando alguno de los neutrinos sí interacciona con el medio.

“Ese muon, si estamos en un medio transparente, como el agua o el hielo, emite lo que se llama una ‘Luz Cherenkov’, una luz azul que sí podemos ver”, explicó el físico Juan de Dios Zornoza, coordinador del grupo español de ANTARES.

Proyecto ANITA, el globo que sobrevuela la Antártida

Antena Antártica de Impulso Transitivo (ANITA), es en parte financiado por la NASA y busca neutrinos de energías más altas que ANTARES o IceCube.

Estas partículas y el hielo producen otro tipo de señal, ondas de radio que buscan ser captadas a través de decenas de antenas ubicadas en un globo estratosférico.

ANITA

Las detecciones de ANITA y el debate científico

En 2016 y 2018, este proyecto captó energías muy altas que no provenían desde el espacio, sino desde la Tierra hacia arriba, los que siguen siendo un enigma y generando debate.

Los neutrinos, en energías tan altas no pasan de largo como los de baja energía, sino que comienzan a interactuar con el medio y les cuesta atravesar la materia.

“Lo sorprendente de estos sucesos que vieron es que eran muy energéticos, eran energías enormes y eran demasiado verticales, atravesaban mucho diámetro de la Tierra”, señaló Aguilar.

Posible explicación

Una de las hipótesis, es que ANITA pudo haber sido engañada por otro tipo de partículas, los rayos cósmicos. Estos “interactúan y generan una cascada de partículas secundarias que por el campo magnético de la Tierra también generan una emisión de radio. Serían descendentes, pero a veces cuando llegan a la superficie puede haber una reflexión y vuelven hacia arriba”, comentó el experto.

Existen otras creencias, pero nada confirmado, por lo que sigue siendo un misterio.

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