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Detectan neutrinos provenientes de un hoyo negro

De la tinta de Arturo Barba

Arturo Barba Viernes 13 De Julio, 2018 · 06:34 am
Detectan neutrinos provenientes de un hoyo negro
Foto: Ilustración

Los neutrinos, partículas subatómicas de luz de ultra alta energía que solo habían sido detectadas del Sol y de una supernova cercana, fueron registrados por primera vez provenientes de un hoyo negro en el centro de una galaxia en la constelación de Orión, a más de tres mil millones de años luz de distancia.

Este hallazgo, reportado en dos artículos de la revista Science de esta semana, fue captado por el observatorio IceCube Neutrino Observatory cerca del Polo Sur, en la Antártida, ubicado en las profundidades del mar.

Estos rayos cósmicos tienen tanta energía que son capaces de atravesar la Tierra sin interactuar con su materia, y solo son detectados en observatorios que utilizan tanques de agua que emiten destellos luminosos al paso de cada neutrino. De hecho, cada segundo miles de millones de ellos atraviesan el planeta e incluso nuestros cuerpos sin que nos percatemos de ello y sin ninguna consecuencia. Estas partículas son tan elusivas que muchos científicos las califican como fantasmagóricas.

El IceCube Neutrino Observatory cuenta con más de 5 mil detectores localizados a 2 mil 500 metros de profundidad en el polo sur.

Imagen: Cortesía de Science.

Neutrino es un término italiano que significa “pequeño neutrón” y es una partícula subatómica sin carga eléctrica y una masa 10 mil veces más pequeña que un electrón. Desde principios del siglo XX se sabe de la existencia de estas partículas, y desde hace 30 años no se habían detectado de una fuente  extragaláctica, con lo cual se resuelve un misterio de casi un siglo.

Teóricamente se sabía que los neutrinos podían ser producidos por estrellas de neutrones, explosiones de rayos gamma, supernovas, quasares y los agujeros negros, y hasta ahora se ha detectado de una nueva fuente. Esta detección podría dar origen a un nuevo campo de observación del universo llamado astronomía de neutrinos.

Los neutrinos detectados fueron emitidos por un blazar, es decir, por los chorros de energía emanados por un gigantesco hoyo negro que las acelera con una colosal cantidad de energía un millón veces mayor a las producidas por los aceleradores de partículas terrestres. El blazar llamado TXS 0506 + 056 es un tipo de quasar que cae en un agujero negro supermasivo produciendo un chorro de energía y materia orientado hacia la Tierra.

A la detección del IceCube se sumaron más de 300 científicos de 12 países y 18 observatorios, como el telescopio espacial Fermi Gammaray, con lo que se pudo determinar que las partículas provinieron del lejano blazar.

La señal del neutrino llegó en septiembre de 2017, con una emisión de muy alta energía y brillante en múltiples longitudes de onda. Las observaciones se realizaron en todo el espectro electromagnético, desde ondas de radio hasta rayos gamma.

Sin embargo, demostrar la presencia de neutrinos es extremadamente complicado, porque la mayoría de las partículas fantasmales viajan a través de toda la Tierra sin dejar rastro. Solo en muy raras ocasiones un neutrino interactúa con su entorno. Por lo tanto, se necesitan grandes detectores para capturar al menos algunas de estas raras reacciones.

El detector de neutrinos IceCube se extiende a lo largo de un kilómetro cúbico, 2 mil 500 metros debajo del hielo de la Antártida, con más de 5 mil detectores de luz compuestos por pequeños tanques con agua ultrapura que, cuando son golpeados por un neutrino, las moléculas de agua congelada producen un pequeño chubasco que emite luz (llamada radiación Cherenkov), que es analizado con base en la ubicación, el tiempo y brillo de la luz detectada, para reconstruir el camino y la energía del neutrino. Este observatorio tuvo un costo de 280 millones de dólares.

Así, los científicos pueden rastrear el camino seguido por un neutrino que puede  surcar el Universo sin verse afectado por estrellas, planetas y galaxias enteras a lo largo de miles de millones de años luz de distancia.

Comentarios y sugerencias:  @abanav y abanav@gmail.com

*Las opiniones expresadas en esta sección son de exclusiva responsabilidad del autor y no necesariamente representan la opinión de MVS Noticias