Seguro que flipaste tanto como yo con la historia del Cosmos. Que algunos de los fenómenos que ocurren más allá de nuestro planeta se estudian a casi un kilómetro bajo tierra no es ninguna mala broma, es el caso del Super-Kamiokande.

En el mundo de la astrofísica, para comprender todos los fenómenos que a día de hoy la ciencia es capaz de explicar, tenemos que tener en cuenta el trabajo con escalas que abarcan desde el nivel molecular hasta el de galaxias enteras.

Por eso, en el nivel de escala más minúsculo se tiene en el punto de mira, desde hace más de 20 años, a los neutrinos. ¿Refrescamos ideas? ¡Vamos!

¿Qué se cuece en un sitio como el Super-Kamiokande?

Imagina los neutrinos como las partículas más libres que conforman la materia: no tienen carga eléctrica, son pequeñísimos -valga la redundancia- y su poquísima interacción con el resto les permite moverse enormes distancias sin ser afectados por campos magnéticos, atravesando cualquier cosa que se cruce en sus caminos.

neutrinos, objeto de estudio del Super-Kamiokande

¿Qué ocurre a cambio? Que es más fácil conocer el origen de estas partículas, utilizándose actualmente para el estudio de fenómenos cósmicos extremos como los agujeros negros o las supernovas.

Si bien las posibilidades de conocimiento gracias a estas partículas no quedan ahí, el sumo inconveniente es que son tan difíciles de detectar, que en jerga físico-química, suele decirse a alguien que se distrae lo siguiente:

¡Oye, escúchame, que estás cazando neutrinos!

Pero la ciencia se compone de retos constantes, y cuanto más difícil sea de detectar una partícula, más sofisticados deben ser sus detectores: Aquí es donde llegamos al Super-Kamiokande.

Este observatorio se encuentra en la mina Kamioka Mozumi, en la zona de Hida, en territorio nipón, y fue concebido para el estudio de desintegración de protones, el estudio solar, los neutrinos y las supernovas en nuestra Vía Láctea.

Vayamos a la pregunta del millón:

Si quiere estudiar todo eso, ¿por qué está a un kilómetro bajo tierra?

Como te decía, los detectores de neutrinos deben ser bastante finos en su trabajo, y a semejante profundidad, pueden aislarse los estudios de la interferencia de rayos cósmicos y otras radiaciones.

Las características y composición de este peculiar “búnker de neutrinos” tampoco dejan indiferente: 50.000 toneladas de agua pura en un tanque de acero inoxidable de unos 41 metros de altura y 39 metros de diámetro.

Las formas que puedes ver en la foto son los 11.146 tubos fotomultiplicadores que rodean este observatorio cilíndrico, y que son grandes actores en la detección de neutrinos.

Para que lo veas por ti mismo/a, mejor alucina con este vídeo:

Cuando estas partículas interactúan espontáneamente con electrones o núcleos de agua, produce una partícula cargada que se mueve a una velocidad similar a la de la luz en el agua (que no en el vacío).

Como consecuencia, se crea un cono de luz llamado luz Cherenkov, proyectado como un anillo en la pared del detector y captada por estos tubos

Así, la información recopilada de este neutrino salvaje data sobre su dirección y estado a través de los patrones captados en el flash de luz.

navegando en el Super-Kamiokande

El primer gran logro de este detector se dio en 1987, cuando consiguió captar los neutrinos huidos fruto de la explosión de una supernova en la Gran Nube de Magallanes, a unos 163.000 años luz de nuestra Vía Láctea.

Desde entonces, al igual que el Gran Colisionador de Hadrones mostró su relevancia tras descubrirse el Bosón de Higgs, con sus implicaciones para la estructura básica de la materia, el Super Kamiokande hizo lo propio con los neutrinos.

Y es que, tras esto, quedó de manifiesto que la capacidad “viajera” de estas partículas podían ayudar a la ciencia a conocer fenómenos en los que las posibilidades de la misma luz quedaban limitados, inaugurándose así la denominada astronomía de los neutrinos.

¿Qué descubrimientos nos traerán estas escurridizas partículas? Las últimas noticias que tuvimos provienen de un neutrino emitido por una galaxia ubicada a 6000 millones de años luz. ¿Qué será lo siguiente? ¡Seguiremos al tanto!

Y como siempre, si te ha gustado esto…¡dale volumen y comparte! 🙂

Fuentes: SymmetryMagazine, ScienceFriday