Ciencia y Tecnología

La súper galaxia que dispara ráfagas de neutrinos a la Tierra

Estas partículas subatómicas, casi sin masa, nos dan claves sobre el funcionamiento del universo además de fomentar la cooperación científica.

Impresión artística de una galaxia con un agujero negro supermasivo en su núcleo emitiendo ráfagas de materia.

European Southern Observatory (ESO) (CC BY 4.0)

Por Jorge Román

Lunes 16 de julio de 2018

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¿Sabía usted que cada segundo su cuerpo es atravesado por aproximadamente 200 billones de partículas subatómicas?

No obstante, y contra lo que planteaba la película 2012, estas partículas, llamadas neutrinos, no son peligrosas ni pueden "mutar" hasta sobrecalentar el centro de la Tierra. Como una metralleta cuántica, el Sol dispara en forma constante chorros de neutrinos, una partícula elemental sin carga, tan pequeña y tan liviana (tiene menos de una milmillonésima parte de la masa de un protón) que resulta muy difícil de detectar, y que además apenas interactúa con la materia (aunque si golpea directamente un protón produce un neutrón y un positrón, pero eso no ocurre prácticamente nunca). Por eso son inofensivos y son llamados la "partícula fantasma".

Hay tres tipos (o "sabores", como se les conoce en física) de neutrinos: el neutrino electrónico, el neutrino muónico y el neutrino tauónico (y además existe su antipartícula: el antineutrino, pero eso es otra historia). El Sol produce solo del primer sabor, neutrinos electrónicos. Estos se forman por las reacciones de fusión nuclear que ocurren en el centro de nuestra estrella (cuando los átomos de hidrógeno se fusionan para convertirse en helio) y salen disparados, a velocidades cercanas a la luz, atravesando todo lo que se encuentra a su paso, como si no existiera.

Para detectarlos, se utilizan instalaciones subterráneas, como el IceCube, en la Antártida. Los fotodetectores sensibles del IceCube están hasta 2.500 metros bajo la superficie del continente helado. ¿Por qué? Porque es necesario evitar otras interferencias, como los rayos cósmicos. A esa profundidad, solo los neutrinos podrían interactuar con los detectores.

Además, se ha descubierto que los neutrinos "oscilan", es decir, pueden cambiar de sabor en forma casi aleatoria, como lo explica este video creado por académicos del Instituto de Física Teórica UAM-CSIC.

Los neutrinos no solo se producen en las estrellas: también en centrales nucleares, en aceleradores de partículas (como el del CERN), en supernovas y, como se detectó recientemente, en los chorros de partículas cargadas emitidos por agujeros negros supermasivos.

La gracia de este descubrimiento, del neutrino muónico captado en la Antártida, es que se usaron telescopios para detectar su origen: así se supo que el pequeño neutrino había viajado 4.000 millones de años luz, desde un agujero negro colosal, en el centro de una galaxia gigantesca (que dispara sus ráfagas de partículas directamente a la Tierra), el blazar TXS 0506 + 056, situado en la constelación de Orión.

"Esta es la primera evidencia que tenemos de una galaxia activa emitiendo neutrinos, lo que significa que pronto podremos comenzar a observar el cosmos usando los neutrinos para aprender más sobre estos objetos en formas que serían imposibles solo con la luz", explicó a Agencia Sinc uno de los coautores del descubrimiento, Marcos Santander, profesor de la Universidad de Alabama. Es lo que se llama "astronomía multimensajero", que implica la colaboración de científicos de todo el mundo en tiempo real. Algo similar a lo que ocurrió el año pasado, cuando se detectaron las ondas gravitacionales emitidas por una kilonova con mútiples observatorios e instrumentos.

Estos datos y observaciones están proporcionando valiosa información sobre el Sol, sobre la formación de supernovas, los rayos cósmicos, la radiación cósmica de fondo y la materia oscura. Es decir, nos ayudan a comprender mejor el universo en el que vivimos y que no podemos ver a simple vista, aunque sí afecte nuestra existencia.

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