Un detector ubicado en las profundidades del continente blanco logró determinar el origen de un neutrino. Hace décadas que los físicos intentaban sin éxito este hallazgo. El problema es que los neutrinos casi no interactúan con la materia.
Un equipo multidisciplinar de investigadores ha detectado el origen de un neutrino, las partículas más huidizas para la Física.
El detector IceCube, ubicado en la Antártida, pudo determinar que esta partícula se originó en un agujero negro supermasivo a 3.700 millones de años luz de la Tierra, en la constelación de Orión.
Los resultados de este trabajo, que también involucra a astrónomos de todo el mundo.
“Esta identificación pone en marcha el nuevo campo de la astronomía de alta energía de neutrinos, que esperamos genere avances emocionantes en nuestra comprensión del universo y la física fundamental”, señaló Doug Cowen, de la Universidad Penn State, de Pensilvania (EE.UU.).
La detección se realizó en septiembre de 2017, pero se necesitaron meses de estudios y análisis para conocer su origen. El neutrino fue identificado como IceCube-170922A.
Durante décadas, los astrónomos han buscado detectar neutrinos cósmicos de alta energía para aprender dónde y cómo se generan estas partículas subatómicas, que tienen una energía de miles a millones de veces mayor a las obtenidas por el Gran Colisionador de Hadrones, el mayor acelerador de partículas del mundo.
Partículas fantasmas
Se las llama “partículas fantasmas” porque interactúan muy poco con la materia. No se pueden controlar ni ver de forma directa. Tampoco tienen carga eléctrica.
Hasta ahora se conocían solo dos fuentes de neutrinos, aunque mucho menos energéticos: los procedentes del Sol y de una supernova cercana.
Sobre los de alta energía, se especulaba que podrían proceder de eventos mucho más violentos del cosmos, como galaxias en colisión y núcleos galácticos activos.
Desde 2016 la detección regular de neutrinos que realiza el IceCube desencadenó una secuencia automatizada de observaciones de rayos X y ultravioleta por parte del Observatorio Neil Gehrels Swift de la Nasa y otros trece centros.
Junto con un nuevo análisis del conjunto completo de datos del equipo de IceCube para esa región del cielo, estas observaciones proporcionan una “fuerte evidencia” de que el neutrino fue generado por un agujero negro supermasivo a 3.700 millones de años luz de la Tierra, conocido por los astrónomos como TXS 0506 056.
“Durante 20 años, uno de nuestros sueños fue identificar las fuentes de neutrinos cósmicos de alta energía, y parece que finalmente lo hemos logrado”, celebró Cowen.
El detector
IceCube es el detector de neutrinos más grande del mundo. Está enterrado a profundidades de entre 1,5 y 2,5 kilómetros bajo una estación antártica en el Polo Sur.
La única instalación visible en la superficie es el IceCube Lab (ICL), que aloja las computadoras que recogen los datos de los más de 5.000 sensores de unos 35 cm de diámetro distribuidos en red por el hielo, junto a tubos fotomultiplicadores.
Cuando un neutrino interactúa con el núcleo de un átomo, crea una partícula secundaria cargada que, a su vez, genera un cono característico de luz azul que IceCube detecta y mapea a través de la red del detector.
Como la partícula cargada y la luz que genera permanecen fieles a la dirección del neutrino, esto indica a los científicos el camino a seguir hacia la fuente.
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