Física

Nuevos neutrinos detectados en el CERN

Se trata de una de las partículas más esquivas del universo

Imagen del experimento CMS, uno de los que está llevando a cabo búsquedas de materia oscura en el LHC, el gran acelerador de partículas del CERN. La imagen muestra varios de los detectores del experimento, organizados en forma de “capas de cebolla”: las partículas salen del centro, van atravesando las diversas capas y dejan información en cada una sobre su identidad y la energía que transportan.
Imagen del experimento CMS, uno de los que está llevando a cabo búsquedas de materia oscura en el LHC, el gran acelerador de partículas del CERN. La imagen muestra varios de los detectores del experimento, organizados en forma de “capas de cebolla”: las partículas salen del centro, van atravesando las diversas capas y dejan información en cada una sobre su identidad y la energía que transportan.CERN

Desde que se ha vuelto a poner en marcha, el CERN está decidido a ampliar nuestro conocimiento del Universo. Ya lo ha hecho con el hallazgo del bosón de Higgs en el pasado más reciente y ahora con otro hallazgo: han generado en el laboratorio una forma de radiación altamente energética llamada radiación de neutrinos de alta energía. Se trata de un logro sin precedentes que profundizará en nuestra comprensión de algunos de los eventos más destructivos del cosmos.

En la naturaleza, los neutrinos de alta energía se crean solo en circunstancias excepcionales: el choque de estrellas de neutrones, explosiones de rayos gamma y púlsares. También se producen en los campos magnéticos generados cuando los agujeros negros absorben estrellas cercanas. Estos eventos se encuentran entre los más raros y espectaculares del Universo.

Pero también es posible generarlos en un laboratorio utilizando haces de partículas como los del Laboratorio Nacional de Aceleradores Fermi. Los rayos de Fermilab son los más intensos del mundo. Son alrededor de 1.000 veces más energéticos que los creados en el Sol o en los reactores nucleares, pero todavía están muy por debajo de la energía transportada por algunos neutrinos creados en el espacio.

Si bien los neutrinos de alta energía del espacio se habían detectado previamente, para conseguirlo se necesitan detectores enormes. Por ejemplo, alrededor de 10 millones de trillones de neutrinos del Sol pasan a través del tanque Super-Kamiokande (Japón) todos los días, pero solo treinta de esos neutrinos interactúan con el detector y pueden ser observados.

Por esto es necesario contar con otro sistema que permita estudiar los neutrinos sin depender de cuan llegaran. O cuántos. Es decir, sería mucho mejor crear neutrinos de muy alta energía en la Tierra y luego apuntar un haz de esos neutrinos a un detector en espera. Y eso es exactamente lo que han hecho en el Gran Colisionador de Hadrones del CERN.

Un grupo de investigadores aprovechó la energía sin precedentes de los haces de la instalación para investigar cómo crear y detectar neutrinos de muy alta energía. Estos científicos construyeron lo que se llama FASER, o Experimento de Búsqueda Avanzada. Gracias a él se pueden ver las partículas más energéticas creadas en las colisiones, lo que lo convierte en un detector ideal para buscar neutrinos de energía extremadamente alta. Las partículas transportaban más de mil veces la energía de los neutrinos generados con otros aceleradores de partículas.

Los científicos podrán utilizar estos datos para comprender mejor los neutrinos de alta energía del espacio y así entender mejor qué sucede exactamente, por ejemplo, cuando las estrellas de neutrones chocan.