Nobel de física para los fantasmas del universo

Lo han conseguido dos científicos que descubrieron la oscilación de los neutrinos, lo que demuestra que tienen masa. Supone un hallazgo crucial para nuestra visión del universo.

El oscuro telón de la noche, tan de terciopelo y calma chicha, es en realidad el escenario de cataclismos, explosiones y en el que las protagonistas son unas partículas que constantemente bombardean la Tierra casi a la velocidad de la luz. Dan Hooper, científico del Fermilab asegura que, «si mantienes la mano apuntando al Sol un solo segundo, cerca de mil millones de neutrinos la atravesarán, esto se debe a que son un producto secundario de la fusión nuclear en el Sol y por ello resultan vitales para comprender qué sucede en nuestra estrella y son, al mismo tiempo, un ingrediente fundamental en la receta del universo».

Algunos neutrinos se originaron un parpadeo después (10-43 segundos para ser exactos) del Big Bang y les tomó apenas un poco más esparcirse por el cosmos que se estaba formando, mientras huían casi a la velocidad de la luz. Muchos científicos aún buscan estos neutrinos primigenios.

Pero son huidizos, no sólo por su velocidad, sino por su masa. O, mejor dicho, su casi ausencia de masa. Si atravesaran un muro de plomo que se extendiera a lo largo de un año luz, la posibilidad de que interactuaran con éste sería de un 50%. Esta capacidad para escapar de zonas de extrema densidad, como el núcleo del Sol, los hace indetectables, pero también los convierte en mensajeros de esas regiones.

«Los neutrinos son partículas muy extrañas – explica el profesor John Conway de la Universidad de California,–. Son casi nadas: apenas tienen carga eléctrica y casi no tienen masa. Son suspiros de nada y por eso les llaman partículas fantasmas».

Todo esto los hace muy difícil de estudiar. Cuando comenzaron a construirse los primeros detectores, en los años 60, se descubrió que las cuentas no daban y se «capturaban» muchos menos neutrinos de lo esperado. La teoría más aceptada era que los neutrinos venían en tres «sabores» distintos: los neutrinos electrón, los muon y los tau. Es decir, podían ser creados de un sabor y luego observados de otro, un fenómeno que se conoce como la oscilación de neutrinos. Lo interesante es que la oscilación era la llave para demostrar que los neutrinos tenían masa, recurriendo a la famosa fórmula de Einstein: E=MC2 (energía= masa x velocidad de la luz al cuadrado). Si ningún neutrino tenía masa, todos deberían tener la misma energía. En cambio si la energía era diferente, sería una prueba de que tenían masa. Y esto es precisamente lo que han conseguido el japonés Takaaki Kajita y el canadiense Arthur McDonald, y que les ha valido el Premio Nobel de Física.

El primero de ellos trabaja en el detector de neutrinos Super Kamiokande, una piscina con 50.000 toneladas de agua pura construida en una mina a mil metros de profundidad. Aquí, en 1998, Kajita descubrió que la teoría de la oscilación era correcta y que los neutrinos cambiaban de sabor. Pero no sabía por qué sucedía esto. Por su parte, McDonald fue quien encontró la causa en una vieja mina de níquel de Ontario (Canadá), a dos kilómetros bajo tierra, el Observatorio de Neutrinos de Sudbury. Allí comprobó, en 2001, que los neutrinos que se producen en el Sol no desaparecían en el camino hacia la Tierra, sino que había cambiado de sabor. Lo que sucede es que, al ser distintos neutrinos, interactúan con diferentes partículas, y los detectores podían estar preparados para unos, pero no para otros.

De acuerdo con la Academia Sueca, es «un descubrimiento que ha cambiado nuestra comprensión del funcionamiento más profundo de la materia y puede ser crucial para nuestra visión del universo».