MADRID, 9 Mar. (EUROPA PRESS) -
Un experimento basado en ecos de radar puede ayudar a detectar los elusivos neutrinos de alta energía, partículas que llegan de los confines del espacio tan pequeñas que atraviesan la materia.
"Estos neutrinos son partículas fundamentales que no entendemos", dijo Steven Prohira, autor principal del estudio e investigador del Centro de Cosmología y Física de Astropartículas de la Universidad Estatal de Ohio.
"Y los neutrinos de energía ultraalta pueden contarnos sobre grandes partes del universo a las que realmente no podemos acceder de ninguna otra manera. Necesitamos descubrir cómo estudiarlas, y eso es lo que este experimento intenta hacer", agregó en un comunicado.
El estudio, publicado en Physical Review Letters, se basa en un fenómeno conocido como una cascada. Los científicos piensan que los neutrinos se mueven continuamente a través de la Tierra a casi la velocidad de la luz.
Los neutrinos de mayor energía tienen más probabilidades de chocar con los átomos. Esas colisiones causan una cascada de partículas cargadas, "como un rocío gigante", dijo Prohira. Y las cascadas son importantes: si los investigadores pueden detectar la cascada, pueden detectar un neutrino. Los neutrinos de energía ultraalta son tan raros que los científicos hasta ahora no han podido detectarlos.
MEJOR EN LA ANTÁRTIDA
Los científicos han descubierto que los mejores lugares para detectar neutrinos están en grandes capas de hielo remoto: los experimentos de neutrinos de mayor duración y más exitosos se encuentran en la Antártida. Pero esos experimentos hasta ahora no han podido detectar neutrinos con energías más altas.
Ahí es donde entra la investigación de Prohira: su equipo demostró, en un laboratorio, que es posible detectar la cascada que ocurre cuando un neutrino golpea un átomo al rebotar las ondas de radio del rastro de partículas cargadas que deja la cascada.
Para este estudio, fueron al Laboratorio Nacional de Aceleradores de SLAC en California, establecieron un objetivo de plástico de 4 metros de largo para simular hielo en la Antártida, y lanzaron el objetivo con mil millones de electrones en un pequeño grupo para simular neutrinos. (La energía total de ese grupo de electrones, dijo Prohira, es similar a la energía total de un neutrino de alta energía). Luego transmitieron ondas de radio al objetivo plástico para ver si las ondas realmente detectarían una cascada y así ocurrió.
Prohira dijo que el siguiente paso es llevar el experimento a la Antártida, para ver si puede detectar neutrinos en un amplio volumen de hielo remoto allí.
Las ondas de radio son la tecnología más barata conocida para detectar neutrinos, dijo, "que es parte de por qué esto es tan emocionante". Las ondas de radio se han utilizado en la búsqueda de los neutrinos de mayor energía durante unos 20 años, dijo Prohira. Esta técnica de radar podría ser una herramienta más en la caja de herramientas de ondas de radio para los científicos que esperan estudiar neutrinos de ultra alta energía.
Y tener una mayor comprensión de los neutrinos podría ayudarnos a comprender más sobre nuestra galaxia y el resto del universo.
"Los neutrinos son las únicas partículas conocidas que viajan en línea recta: atraviesan las cosas", dijo. "No hay otras partículas que hagan eso: la luz se bloquea. Otras partículas cargadas se desvían en los campos magnéticos".
Cuando se crea un neutrino en algún lugar del universo, viaja en línea recta, sin alteraciones. "Apunta directamente a lo que lo produjo", dijo Prohira. "Entonces, es una forma de identificar y aprender más sobre estos procesos extremadamente energéticos en el universo", concluyó.
