22/11/2013 - Telescopio Icube. Una nueva visión del universo con pruebas reales

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Esta semana la revista científica Science anuncia que el IceCube, el detector de partículas enterrado en el hielo de la Antártida registró 28 partículas de muy alta energía, la primera evidencia de neutrinos procedentes de lejanos aceleradores cósmicos.

Los neutrinos, descubiertos en 1956,  son partículas eléctricamente neutras (sin carga), como los fotones, que pueden provenir tanto de fuentes terrestres --los aceleradores de partículas-- como de otras galaxias, pero que, a diferencia de la luz, pueden atravesar la Tierra, los agujeros negros, o las personas sin dejar huella y a la velocidad de la luz. Debido a que la masa de los neutrinos es inapreciable y es tan esquiva, se requieren enormes volúmenes para situar los detectores y largos tiempos de exposición para poder capturar un número suficiente.

El telescopio de neutrinos IceCube, un proyecto en el que participan 39 institutos de investigación de 11 países, trata de detectar neutrinos con una serie de detectores enterrados en el hielo antártico, para lo cual aprovecha los 2,5 kilómetros de espesor del hielo antártico, profundidad a la cual está enterrado, para capturar neutrinos procedentes de todos los rincones del Universo.

Primeras evidencias

En el interior del hielo eterno de la Antártida, los científicos han observado la primera evidencia firme de neutrinos de alta energía que proceden de aceleradores cósmicos más allá de nuestro sistema solar. Entre mayo de 2010 y mayo de 2012, el detector IceCube del polo Sur captó un total de 28 neutrinos con energías mayores que 30 teraelectronvoltios (TeV). Dos de los neutrinos tenían una energía de más de 1000 TeV - esto es más que la energía cinética de una mosca en vuelo - comprimida en una sola partícula elemental. 

"Esta es la primera señal de neutrinos de muy alta energía procedentes del exterior de nuestro sistema solar", afirma  Francis Halzen, investigador principal de IceCube. Los neutrinos son partículas elementales que casi no tienen masa e interaccionan extremadamente poco con otras partículas. Son mensajeros únicos de los eventos de más alta energía del universo porque, al contrario que la luz, pueden escapar fácilmente de ambientes extremadamente densos - como el núcleo de una explosión de supernova o el interior de aceleradores cósmicos de partículas.

La ventaja de los neutrinos como mensajeros cósmicos es también una desventaja. Esto es porque vuelan a través de la materia con tanta facilidad que innumerables neutrinos penetran en la Tierra cada segundo sin dejar rastro. Muy rara vez un neutrino choca contra otra partícula. Se necesitan detectores gigantescos para permitir a los investigadores observar ocasionalmente un evento de neutrino de este tipo. IceCube, el detector de artículas más grande del mundo, contiene un kilómetro cúbico de hielo eterno  de la Antártida. Dentro de IceCube, un total de 5160 detectores cuelgan de 86 cables de acero. Estos detectores, que son conocidos como módulos ópticos, son sensibles a los débiles destellos de luz que son generados por una colisión de neutrinos. Después de un periodo de construcción de siete años, el detector gigante estuvo plenamente operativo a finales de 2010.

Las primeras señales de neutrinos de muy alta energía extraterrestres llegó con el descubrimiento inesperado en abril de 2012 de dos sucesos por encima de 1000 TeV. Los científicos de IceCube llamaron a estos dos raros sucesos "Ernie" ("Epi") y "Bert" ("Blas"). Un análisis de estos sucesos fue presentado en la revista científica Physical Review Letters. Ahora se presentan los resultados de una búsqueda intensificada, que ha resultado en 26 sucesos adicionales por encima de los 30 teraelectronvoltios, superando los resultados esperados de neutrinos producidos en la atmósfera de la Tierra.

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Desy / Observatori Astronòmic / Ingenieros

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