Los rastros del universo en el fondo del mar

El océano profundo esconde misterios que los científicos de todo el mundo intentan desvelar. Recientemente, sensores colocados a grandes profundidades en el mar Mediterráneo detectaron el neutrino más energético jamás registrado. Aunque los neutrinos son, por naturaleza, partículas altamente energéticas, la magnitud del detectado sorprendió a la comunidad científica. Este hallazgo es comparable a una escena de la película “Twister”, pero en lugar de rastrear tornados en la superficie, los científicos están buscando partículas subatómicas desde las profundidades marinas.

Según los investigadores, esta señal no provino de los neutrinos típicos generados en nuestra atmósfera, sino de un fenómeno cataclísmico en algún rincón remoto del universo. Este descubrimiento, explican, podría ofrecer información sobre eventos cósmicos extremadamente violentos, como explosiones de supernovas o colisiones de estrellas de neutrones.

João A. B. Coelho, del Laboratorio de Astropartículas y Cosmología de Francia, presentó este notable hallazgo en la conferencia Neutrino 2024, celebrada en junio pasado.

Estas partículas, diminutas y difíciles de captar, pueden atravesar casi cualquier material sin ser detectadas. Funcionan como mensajeros del universo. Su capacidad para penetrar materia y su origen en algunos de los eventos más energéticos del cosmos las convierte en una herramienta invaluable para los astrofísicos. Al detectar y estudiar estos neutrinos, los científicos pueden obtener una visión más clara de los procesos que ocurren en los rincones más lejanos y extremos del universo, abriendo la puerta a descubrimientos que podrían transformar nuestra comprensión del cosmos.

Este hallazgo se logró gracias a un innovador sistema de sensores de neutrinos llamado ARCA, instalado en el lecho del Mar Mediterráneo cerca de Sicilia. Inspirado en el dispositivo “Dorothy” de la película “Twister”, ARCA opera a aproximadamente 3.500 metros de profundidad y está compuesto por esferas equipadas con sensores capaces de captar diversos tipos de “ruidos” ópticos y cósmicos. Estos sensores, dispuestos verticalmente y conectados por cables de 700 metros de largo, permiten distinguir tres capas de ruido diferentes:

• Ruido óptico de fondo: principalmente causado por la desintegración del potasio-40, este ruido es constante y sirve para calibrar los instrumentos, además de potencialmente revelar neutrinos procedentes de supernovas.
• Rayos cósmicos: partículas provenientes del espacio que, al chocar con la atmósfera terrestre, generan muones. Estos muones, a su vez, producen ruido óptico que también puede ser utilizado para calibraciones y para estudiar la existencia de muones.
• Neutrinos atmosféricos: algunos de los rayos cósmicos generan muones que luego se desintegran en neutrinos muónicos. Este proceso es comparable a un aguacate cósmico, donde la piel (el rayo cósmico) se pierde al impactar, dejando la pulpa (el muón) que finalmente se desintegra en la semilla (el neutrino muónico).

Durante la conferencia, Coelho anunció una noticia significativa: ARCA había detectado un neutrino de energía extremadamente alta, probablemente procedente de un evento catastrófico en el cosmos. Este hallazgo subraya la capacidad de ARCA para identificar neutrinos distantes y energéticos, a pesar de los ruidos mencionados anteriormente. Los sensores de ARCA captaron una señal brillante y excepcionalmente intensa, lo que llevó a los científicos a prestar atención inmediata al evento.

Fotos: Reuters.