Un telescopio situado en las profundidades del Mediterráneo, a 3.500 metros bajo el mar, ha identificado el neutrino más energético jamás registrado.
Esta partícula posee una energía 10.000 veces superior a la que alcanza el mayor acelerador de partículas del mundo, el LHC. Y aproximadamente 30 veces más que cualquier otro neutrino observado previamente.
Este descubrimiento ha sido una gran sorpresa para la comunidad científica, incluidos los responsables del hallazgo.
“Es la partícula elemental con mayor energía que se haya observado jamás”, afirma entusiasmado Juande Zornoza, físico alicantino de 48 años que lidera la participación española en el observatorio submarino KM3NeT, con el que se realizó el descubrimiento.
En términos físicos, este neutrino ha alcanzado los 220 petaelectronvoltios, algo “extraordinario”. “El aumento en energía es tan significativo que parece que este neutrino ha sido producido por una nueva fuente o mecanismo”, destaca el investigador del Instituto de Física Corpuscular, un centro mixto del CSIC y la Universidad de Valencia.
El hallazgo se publica este miércoles en la revista Nature, un referente de la ciencia mundial.
Detalles del descubrimiento hecho por el telescopio en el Mediterráneo
El 13 de febrero de 2023, el detector ARCA, uno de los dos observatorios del KM3NeT ubicados cerca de la costa de Sicilia, en Italia, captó una partícula de energía extremadamente alta. Sus detectores funcionan como enormes collares de perlas que cuelgan sobre el lecho marino.
Cada esfera actúa como un ojo diseñado para detectar un destello azul que se produce en el agua cuando una partícula supera la velocidad de la luz en este medio, conocida como radiación Cherenkov. La partícula detectada era un muón resultante de la desintegración de un neutrino en las cercanías del observatorio.
Este descubrimiento representa un gran éxito para este telescopio ubicado en el Mediterráneo. El mismo aspira a ser el más potente del mundo cuando se complete dentro de unos cinco años.
La instalación, con un costo total de aproximadamente 350 millones de euros, será el sucesor del actual observatorio de neutrinos: el IceCube, construido por Estados Unidos y cuyos detectores están incrustados en el hielo de la Antártida.
Origen del neutrino encontrado en el Mediterráneo
El origen de este neutrino sigue siendo un misterio. Los responsables del experimento creen que proviene de algún lugar fuera de nuestra galaxia, la Vía Láctea.
Los detectores de neutrinos se instalan bajo tierra, agua o hielo para protegerse del ruido causado por millones de otras partículas que constantemente chocan contra la atmósfera y llegan a la Tierra.
En 1934, el físico italiano Enrico Fermi bautizó esta partícula como “neutrino” para diferenciarla del “neutrón”, y para indicar que no tiene carga ni apenas masa. Estas características permiten a los neutrinos viajar por el universo durante miles de millones de años sin apenas desviarse o verse afectados.
Por ello, los neutrinos son mensajeros cósmicos excepcionales que traen información sobre los fenómenos más violentos del universo, como los rayos cósmicos. Pueden ayudar a entender por qué el universo actual está lleno de materia y no de antimateria, gracias a un desequilibrio que ocurrió en los instantes posteriores a la gran explosión del universo, hace unos 13.800 millones de años.
Juande Zornoza explica que un posible origen de este neutrino podría ser un blázar. Esto es un tipo de galaxia que tiene en su centro un agujero negro de millones de masas solares, donde la materia cae hacia el agujero y se producen chorros de partículas aceleradas; una fuente “súpercatastrófica”.
Otra posibilidad es que se trate de los restos de un rayo cósmico que ha interactuado con los restos de luz que quedaron del Big Bang que originó el universo.
Una tercera opción, mucho más remota, es que este neutrino provenga de la desintegración de materia oscura. El componente desconocido que constituye el 25% de todo el universo. Desde hoy mismo, los físicos teóricos de todo el mundo comenzarán a realizar cálculos para intentar explicar el origen y naturaleza de esta partícula.
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