Los científicos llaman a esto la "partícula fantasma". Casi no tiene masa, desarrolla una velocidad cercana a la velocidad de la luz y se ha estado escondiendo de los investigadores de todo el mundo durante tres décadas seguidas. Estamos hablando de neutrinos, que los físicos ahora están golpeando en laboratorios desde Pakistán hasta Suiza. Los neutrinos se forman cuando los elementos radiactivos se desintegran. Están en el sol, en otras estrellas e incluso en nuestros propios cuerpos. Un neutrino atraviesa una gran cantidad de materia sin dificultad. Entonces, ¿cómo estudian los científicos esta elusiva partícula?
GERDA
Este sofisticado aparato, el GERmanium Detector Array (GERDA), ayuda a los científicos a comprender por qué existimos. GERDA busca neutrinos monitoreando la actividad eléctrica dentro de cristales de germanio puro aislados en las profundidades de una montaña en Italia. Los científicos que trabajan con GERDA esperan encontrar un tipo muy raro de desintegración radiactiva. Cuando el Big Bang engendró nuestro universo (hace 13.700 millones de años), debería haberse formado una cantidad igual de materia y antimateria. Y cuando la materia y la antimateria chocan, se destruyen entre sí, dejando atrás nada más que energía pura. Entonces, ¿de dónde venimos? Si los científicos pueden detectar esos signos de descomposición, esto significaría que el neutrino es una partícula y una antipartícula al mismo tiempo. Por supuesto, tal explicación eliminará la mayoría de las preguntas que nos interesan.
norte
SNOLAB
El Observatorio Canadiense de Neutrinos de Sudbury (SNO) está enterrado a unos dos kilómetros bajo tierra. La división SNO + investiga los neutrinos de la Tierra, el Sol e incluso las supernovas. El corazón del laboratorio es una enorme esfera de plástico llena de 800 toneladas de un líquido especial llamado centelleador líquido. La esfera está rodeada por un caparazón de agua y sujeta con cuerdas. Todo está controlado por una serie de 10.000 detectores de luz extremadamente sensibles llamados tubos fotomultiplicadores (PMT). Cuando los neutrinos interactúan con otras partículas en el detector, el centelleador líquido se ilumina y el PMT lee los datos. Gracias al detector SNO original, los científicos ahora saben que al menos tres tipos diferentes o "sabores" de neutrinos pueden ser transportados de un lado a otro a través del espacio-tiempo.
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Cubo de hielo
Y este es el detector de neutrinos más grande del mundo. IceCube, ubicado en el Polo Sur, utiliza 5.160 sensores repartidos en más de mil millones de toneladas de hielo. El objetivo es obtener neutrinos de alta energía a partir de fuentes cósmicas extremadamente violentas, como estrellas en explosión, agujeros negros y estrellas de neutrones. Cuando los neutrinos chocan contra las moléculas de agua en el hielo, liberan erupciones de alta energía de partículas subatómicas que pueden viajar varios kilómetros. Estas partículas se mueven tan rápido que emiten un cono de luz corto llamado cono de Cherenkov. Los científicos esperan utilizar la información recibida para reconstruir el camino de los neutrinos y determinar su fuente.
Bahía de Daya
El experimento de neutrinos se lleva a cabo en tres enormes salas a la vez, enterradas en las colinas de la bahía de Daya, China. Seis detectores cilíndricos, cada uno con 20 toneladas de centelleador líquido, están agrupados en pasillos y rodeados por 1000 PMT. Se ahogan en charcos de agua limpia, bloqueando cualquier radiación circundante. Un grupo cercano de seis reactores nucleares produce millones de billones de antineutrinos electrónicos inofensivos cada segundo. Esta corriente de antineutrino interactúa con un centelleador líquido para emitir breves destellos de luz que son captados por el PMT. Daya Bay se construyó para estudiar las oscilaciones de neutrinos.
