Neutrinos, las "partículas fantasma" que atraviesan nuestro cuerpo cada día y llegan del espacio
Pese a ser abundantes en el universo, los neutrinos son increíblemente complicados de detectar. Los físicos buscan comprender el misterio detrás de su existencia.
Aunque no las puedas percibir con tus sentidos, cada segundo, millones de partículas provenientes de distintas fuentes del cosmos atraviesan cada centímetro cuadrado de tu cuerpo y continúan su recorrido sin haber chocado con nada. Nos referimos a los neutrinos, una de las partículas más elementales y misteriosas en el mundo de la astrofísica.
Ahora último, la detección de neutrinos originados en la Vía Láctea ha permitido a un grupo de científicos construir una de las imágenes más completas de nuestra galaxia, dando a conocer regiones donde antes no atravesaba la luz. A diferencia de los fotones (partículas de luz), los neutrinos no son afectados por la mayoría de fuerzas del universo y traspasan casi toda la materia.
Pese a que la existencia de los neutrinos fue descubierta en el siglo pasado, en años investigación, los expertos todavía desconocen muchas de sus características, así como el porqué de ellas. A continuación, te contamos más acerca de las denominadas “partículas fantasma”, cómo sabemos que existen y a qué se debe su importancia.
¿Qué son los neutrinos?
Los neutrinos son partículas subatómicas que tienen una carga eléctrica neutra (de allí el origen de su nombre) y que, además, son increíblemente ligeras, con una masa tan ínfima que resulta casi inexistente.
Así, pese a ser la segunda partícula más abundante en el universo (solo superada por los fotones), esta representa el 0,1% de la masa total del cosmos.
Los neutrinos se producen en grandes eventos energéticos. En el cosmos, pueden surgir en las supernovas y en el centro de las estrellas, donde ocurre la fusión nuclear. En tanto, en la Tierra, se ha identificado que se producen en las centrales nucleares y, últimamente, en los aceleradores de partículas.
Los neutrinos viajan por el espacio casi a la velocidad de la luz, recorriendo un camino recto. Foto: Benjamin Amend
¿Por qué se le llaman "partículas fantasma"?
Los neutrinos son apodados como las partículas fantasma debido a que, pese a su abundancia en el universo, muy rara vez interaccionan con la materia y, por ende, son casi indetectables.
La única manera de comprobar que existen se presenta cuando chocan con el núcleo de un átomo, una colisión que es muy infrecuente debido al diminuto tamaño de ambas entidades.
El físico japonés Yoji Totsuka, en una entrevista con La Vanguardia, lo explica del siguiente modo: “El tamaño del neutrino y del núcleo son muy pequeños respecto al tamaño total del átomo. Para que se haga una idea, si un neutrino fuera una canica de un centímetro de diámetro, el átomo más pequeño, el de hidrógeno, sería tan grande como todo el sistema solar desde el Sol hasta la órbita de Júpiter”.
¿Cómo detectamos neutrinos en la Tierra?
La detección de neutrinos solo tiene lugar en avanzados laboratorios, en sitios de tal profundidad que solo filtran partículas de neutrinos. En estos ambientes, existen cámaras que disponen de miles de sensores ópticos esperando el preciso momento en que un neutrino colisiona con otra partícula y produce una luz muy fugaz.
Entre los observatorios de neutrinos más famosos están IceCube, un gigantesco laboratorio ubicado a 2 kilómetros bajo el hielo de la Antártida, y Super-Kamiokande, uno de los más precisos situado bajo la ciudad de Hida, en Japón.
El Observatorio de Neutrinos Ice Cube, en la Antártida, es uno de los laboratorios que detectan estas elusivas partículas. Foto: IceCube NSF
En el Perú, producto de la iniciativa de tres universidades, también se busca tener un observatorio de neutrinos. Este se llamaría TAMBO y estaría oculto en el Cañón del Colca, en Arequipa, desde donde captaría neutrinos de alta energía originados en fenómenos energéticos muy violentos.
¿Por qué los neutrinos son tan especiales?
Los neutrinos son de gran interés entre los físicos por muchas razones.
Una de ellas tiene que ver con su capacidad de no verse afectados en absoluto por la fuerza electromagnética y solo muy levemente por la fuerza gravitatoria. Esto quiere decir que su viaje por el universo es casi ininterrumpido por obstáculos, teniendo un recorrido casi directo desde el espacio profundo.
Dicho esto, estudiar a los neutrinos nos puede brindar información de las primeras épocas del universo o incluso del evento que originó todo, hace 13.800 millones de años: el Big Bang.
Algunos neutrinos que llegan a la Tierra podrían haberse originado con el Big Bang, hace 13.800 millones de años. Foto: NASA
Pero eso no es todo. Al ser partículas extremadamente ligeras pero numerosas, los físicos creen que los neutrinos, de alguna manera, podrían estar afectando la gravedad del universo y, por lo tanto, podría tener relación con la materia oscura.
La materia oscura es ese "teórico algo” que constituye gran parte del universo y que, junto con la gravedad, es lo que mantendría a las galaxias unidas.
El interior del observador de neutrinos japonés Super-Kamiokande, que cuenta con 13.000 sensores fotodetectores. Foto: Universidad de Tokio / ICRR / Observatorio Kamioka
