{"id":145,"date":"2018-02-17T01:17:17","date_gmt":"2018-02-17T01:17:17","guid":{"rendered":"http:\/\/adrianalvarez.com.mx\/home\/?p=145"},"modified":"2019-08-28T15:09:37","modified_gmt":"2019-08-28T15:09:37","slug":"el-haz-de-neutrinos-mas-potente-atravesara-1-300-kilometros-de-la-tierra","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/adrianalvarez.com.mx\/home\/blog\/2018\/02\/17\/el-haz-de-neutrinos-mas-potente-atravesara-1-300-kilometros-de-la-tierra\/","title":{"rendered":"El haz de neutrinos m\u00e1s potente atravesar\u00e1 1.300 kil\u00f3metros de la Tierra."},"content":{"rendered":"<h2 class=\"articulo-subtitulo\">El chorro de part\u00edculas pasar\u00e1 por un gigantesco detector capaz de observar la formaci\u00f3n de un agujero negro en tiempo real y permitir\u00e1 buscar respuestas al origen del universo.<\/h2>\n<p><iframe loading=\"lazy\" width=\"1380\" height=\"776\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/VOsWiPSP0ps?feature=oembed\" frameborder=\"0\" allow=\"autoplay; encrypted-media\" allowfullscreen><\/iframe><\/p>\n<p><!--more--><\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" class=\"wp-image-146 alignleft\" src=\"http:\/\/adrianalvarez.com.mx\/home\/wp-content\/uploads\/2018\/02\/haz-de-neutrinos-300x169.jpg\" alt=\"\" width=\"366\" height=\"206\" srcset=\"http:\/\/adrianalvarez.com.mx\/home\/wp-content\/uploads\/2018\/02\/haz-de-neutrinos-300x169.jpg 300w, http:\/\/adrianalvarez.com.mx\/home\/wp-content\/uploads\/2018\/02\/haz-de-neutrinos-768x433.jpg 768w, http:\/\/adrianalvarez.com.mx\/home\/wp-content\/uploads\/2018\/02\/haz-de-neutrinos-465x262.jpg 465w, http:\/\/adrianalvarez.com.mx\/home\/wp-content\/uploads\/2018\/02\/haz-de-neutrinos-695x391.jpg 695w, http:\/\/adrianalvarez.com.mx\/home\/wp-content\/uploads\/2018\/02\/haz-de-neutrinos.jpg 980w\" sizes=\"(max-width: 366px) 100vw, 366px\" \/><\/p>\n<p>Extienda la palma de la mano. Cuente hasta tres. Un bill\u00f3n de neutrinos acaba de atravesar la piel, el m\u00fasculo y los huesos de su mano. Estas min\u00fasculas part\u00edculas pasan por el espacio vac\u00edo de los \u00e1tomos casi a la velocidad de la luz en un viaje interestelar que no deja rastro. El Experimento de Neutrinos Subterr\u00e1neo Profundo (DUNE, por sus siglas en ingl\u00e9s) proyecta un nuevo acelerador y dos nuevos detectores de un haz de neutrinos que recorrer\u00e1 1.300 kil\u00f3metros por el subsuelo de Estados Unidos. La prueba puede aportar respuestas sobre el origen del universo.<\/p>\n<p>Los neutrinos son tan ligeros y escurridizos que pueden atravesar un a\u00f1o luz de plomo macizo sin despeinarse. Y, sin embargo, los cient\u00edficos han conseguido atraparlos. A cien metros bajo tierra, en un laboratorio a las afueras de Chicago (EE UU) existe una cueva que alberga un contenedor met\u00e1lico del tama\u00f1o de un autob\u00fas, repleto de luces, instrumentos de medici\u00f3n y cables. Es un detector de neutrinos.<\/p>\n<p>Estas part\u00edculas subat\u00f3micas ostentan varios r\u00e9cords en el campo de la f\u00edsica. Son los corp\u00fasculos de materia m\u00e1s abundantes del universo y, a pesar de ello, siguen siendo un rompecabezas. Esto es porque tambi\u00e9n son los m\u00e1s peque\u00f1os, lo cual impide estudiarlos directamente. Nadie sabe cu\u00e1l es su masa, pero los experimentos indican que debe de ser al menos 100.000 veces menor que la del electr\u00f3n, que es la siguiente part\u00edcula menos pesada. Adem\u00e1s, no tienen carga el\u00e9ctrica, por lo que raramente interact\u00faan con otros cuerpos.<\/p>\n<p>Aunque los neutrinos pueden venir de muchos sitios \u2014como las estrellas o los pl\u00e1tanos\u2014, su mayor fuente terrestre es un acelerador de part\u00edculas que arroja protones contra un bloque de grafito y est\u00e1 cerca de esa cueva de EE UU, en las instalaciones del laboratorio de ciencia b\u00e1sica <a href=\"http:\/\/www.fnal.gov\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">Fermilab<\/a> (Fermi National Accelerator Laboratory). Los cient\u00edficos creen que estas part\u00edculas podr\u00edan ser la clave para descubrir f\u00edsica m\u00e1s all\u00e1 del Modelo Est\u00e1ndar, el marco te\u00f3rico incompleto que describe el comportamiento de la materia.<\/p>\n<p>Un detector m\u00e1s grande que el de Chicago se encuentra enterrado a 800 kil\u00f3metros de distancia, en la mina Soudan del estado de Minessota. Juntos forman el experimento NO\u03bdA. Los cient\u00edficos estadounidenses han creado el haz de neutrinos \u2014que atraviesa el detector cercano y el lejano, adem\u00e1s de toda la materia de la corteza terrestre que los separa\u2014 para tener las mejores posibilidades de observar estas part\u00edculas y de estudiar su extra\u00f1o comportamiento. Los neutrinos son como fantasmas, invisibles a los instrumentos de la ciencia, pero muy de vez en cuando alguno colisiona con un \u00e1tomo del fluido que hay dentro de los detectores. Esto produce part\u00edculas con carga el\u00e9ctrica que dejan rastros visibles. Encontrarlos, entonces, se convierte en cuesti\u00f3n de cifras: cuanto m\u00e1s denso sea el chorro que sale del acelerador, mayor probabilidad hay de que alg\u00fan neutrino choque contra un \u00e1tomo en el detector.<\/p>\n<section id=\"sumario_3|foto\" class=\"sumario_foto centro\"><a name=\"sumario_3\"><\/a><\/p>\n<div class=\"sumario__interior\">\n<figure class=\"foto foto_w980\"><a class=\"enlace\" style=\"margin: 0px; padding: 0px; border: none; font-family: inherit; font-size: inherit; font-style: inherit; font-variant-caps: inherit; font-weight: inherit; font-stretch: inherit; line-height: inherit; vertical-align: baseline; box-sizing: border-box; background-color: transparent; text-decoration: none; color: #016ca2; position: relative; display: block;\"><img loading=\"lazy\" src=\"https:\/\/ep01.epimg.net\/elpais\/imagenes\/2018\/02\/07\/ciencia\/1518019800_694162_1518083341_sumario_normal.jpg\" srcset=\"\/\/ep01.epimg.net\/elpais\/imagenes\/2018\/02\/07\/ciencia\/1518019800_694162_1518083341_sumario_normal_recorte1.jpg 1960w, \/\/ep01.epimg.net\/elpais\/imagenes\/2018\/02\/07\/ciencia\/1518019800_694162_1518083341_sumario_normal_recorte2.jpg 720w, \/\/ep01.epimg.net\/elpais\/imagenes\/2018\/02\/07\/ciencia\/1518019800_694162_1518083341_sumario_normal.jpg 980w\" alt=\"Vista a\u00e9rea del complejo de aceleradores de Fermilab, en EE UU.\" width=\"980\" height=\"556\" \/><span class=\"boton_ampliar\">ampliar foto<\/span><\/a><figcaption class=\"foto-pie\"><span class=\"foto-texto\">Vista a\u00e9rea del complejo de aceleradores de Fermilab, en EE UU.<\/span> <span class=\"foto-firma\"><span class=\"foto-autor\">REIDAR HAHN<\/span> <span class=\"foto-agencia\">FERMILAB<\/span><\/span><\/figcaption><\/figure>\n<div class=\"sumario-texto\"><\/div>\n<\/div>\n<\/section>\n<p>Pero NO\u03bdA es solo el principio. Esta instalaci\u00f3n, que desde 2014 es el mayor experimento de neutrinos de larga distancia, est\u00e1 abriendo camino para algo mucho mayor: DUNE. Un nuevo acelerador y un nuevo detector ser\u00e1n el punto de partida para un haz de neutrinos que viajar\u00e1 desde Fermilab hasta el Centro de Investigaci\u00f3n Subterr\u00e1neo de Sanford (SURF), en Dakota del Sur. All\u00ed, a un kil\u00f3metro y medio de profundidad, los investigadores de la colaboraci\u00f3n internacional DUNE pretenden enterrar el mayor detector de la historia: cuatro m\u00f3dulos del tama\u00f1o de una piscina ol\u00edmpica cada uno, pero seis veces m\u00e1s profundos, rellenos con 17.000 toneladas de arg\u00f3n l\u00edquido.<\/p>\n<h3>El misterio de los sabores<\/h3>\n<p>DUNE, que se prev\u00e9 estar\u00e1 operativo durante la d\u00e9cada de 2020, est\u00e1 dise\u00f1ado para detectar un fen\u00f3meno conocido como oscilaci\u00f3n de neutrinos (cuyo descubrimiento fue motivo de <a href=\"https:\/\/elpais.com\/elpais\/2015\/10\/06\/ciencia\/1444125814_641821.html\">Premio Nobel hace tres a\u00f1os<\/a>). Existen neutrinos de tres tipos, o sabores, como los llaman los f\u00edsicos: el neutrino mu\u00f3n, el neutrino electr\u00f3n y el neutrino tau. La oscilaci\u00f3n es otra propiedad \u00fanica de estas part\u00edculas que les permite cambiar de sabor al viajar: un neutrino puede salir de Fermilab de tipo mu\u00f3n y en 0,004 segundos llegar a Dakota del Sur como un neutrino electr\u00f3n, o como uno tau. Los cient\u00edficos son capaces de distinguirlos porque cada tipo produce una part\u00edcula distinta al chocar contra un \u00e1tomo: un mu\u00f3n, un electr\u00f3n o un tau, respectivamente (el mu\u00f3n y el tau son hermanos m\u00e1s pesados e inestables del electr\u00f3n).<\/p>\n<p>Lo m\u00e1s curioso de las masas \u2014todav\u00eda desconocidas\u2014 de los neutrinos es que no son fijas, sino que cada sabor est\u00e1 compuesto por una mezcla de tres masas posibles. Este fen\u00f3meno tan poco intuitivo es consecuencia de las leyes de la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica. Aunque los cient\u00edficos han calculado la diferencia matem\u00e1tica entre las tres masas, desconocen su ordenaci\u00f3n: podr\u00eda haber dos grandes y una peque\u00f1a o una grande y dos peque\u00f1as. Como el proceso de oscilaci\u00f3n de sabores que DUNE estudiar\u00e1 depende de esta jerarqu\u00eda, los f\u00edsicos esperan que el experimento pueda resolver el misterio de la masa de los neutrinos.<\/p>\n<p>\u201cEsa informaci\u00f3n la verdad es que nos trae locos desde hace mucho tiempo\u201d, dice Alfredo Aranda, un f\u00edsico te\u00f3rico de la Universidad de Colima, en M\u00e9xico, que participa en la colaboraci\u00f3n del experimento DUNE. Para \u00e9l, conocer la escala definitiva del neutrino m\u00e1s ligero es la respuesta a a\u00f1os de investigaci\u00f3n, pero tambi\u00e9n la posible ventana a un campo nuevo de estudio m\u00e1s all\u00e1 del Modelo Est\u00e1ndar. Por ejemplo, casi todos los f\u00edsicos creen que los neutrinos adquieren su masa por alg\u00fan proceso a\u00fan no descrito, distinto a la interacci\u00f3n con el bos\u00f3n de Higgs, que es la famosa part\u00edcula cuyo campo da masa a toda la dem\u00e1s materia conocida.<\/p>\n<p>Para otros investigadores, la ordenaci\u00f3n de las masas de los neutrinos no es intr\u00ednsecamente tan interesante, pero s\u00ed supondr\u00eda un descubrimiento importante porque clarificar\u00eda algunas mediciones en otras v\u00edas de investigaci\u00f3n. \u201cSi logramos entender la jerarqu\u00eda de las masas, podemos simplificar nuestro estudio de las oscilaciones porque eliminamos muchas inc\u00f3gnitas\u201d, explica a EL PA\u00cdS Steve Brice, el jefe de la divisi\u00f3n de neutrinos de Fermilab, durante una visita de este peri\u00f3dico al laboratorio financiada por la red\u00a0<a href=\"http:\/\/www.elusives.eu\/\">Elusives<\/a>. Un estudio m\u00e1s detallado de las oscilaciones como el que pretende ofrecer DUNE, dice Brice, es emocionante porque podr\u00eda responder a una de las preguntas m\u00e1s grandes de la f\u00edsica: \u00bfpor qu\u00e9 el universo est\u00e1 hecho de materia y no de antimateria?<\/p>\n<p>Durante el Big Bang, se cree que aparecieron part\u00edculas y antipart\u00edculas \u2014de masa id\u00e9ntica pero con carga opuesta\u2014 a partes iguales. Cuando la materia se encuentra con la antimateria, ambas se desintegran espont\u00e1neamente y liberan energ\u00eda. Sin embargo, en el universo actual domina la materia, lo cual sugiere un desequilibrio en el comportamiento de estas masas enfrentadas. El acelerador de Fermilab es capaz de producir <a href=\"https:\/\/elpais.com\/elpais\/2017\/08\/10\/ciencia\/1502365744_749335.html\">neutrinos y antineutrinos<\/a> (ambos existen a pesar de tener carga neutra); si se descubre que oscilan a distinto ritmo, los f\u00edsicos habr\u00e1n conseguido una pista para explicar la asimetr\u00eda c\u00f3smica.<\/p>\n<h3>Una carrera contra la pr\u00f3xima supernova<\/h3>\n<p>DUNE es un proyecto inmenso, tan grande que \u201cning\u00fan pa\u00eds de la Tierra ser\u00eda capaz de completarlo solo\u201d, seg\u00fan Brice. Por eso cuenta con la participaci\u00f3n de universidades y centros de investigaci\u00f3n en m\u00e1s de 30 pa\u00edses. En Espa\u00f1a, una decena de f\u00edsicos est\u00e1 colaborando en el dise\u00f1o y la prueba de protoDUNE: dos detectores de arg\u00f3n l\u00edquido en el laboratorio europeo CERN (Ginebra). Estos aparatos son los prototipos del detector lejano de DUNE y, aunque solo ocupan un 1% del volumen que tendr\u00e1 el instrumento final, ya son enormes.<\/p>\n<section id=\"sumario_2|foto\" class=\"sumario_foto centro\"><a name=\"sumario_2\"><\/a><\/p>\n<div class=\"sumario__interior\">\n<figure class=\"foto foto_w980\"><a class=\"enlace\" style=\"margin: 0px; padding: 0px; border: none; font-family: inherit; font-size: inherit; font-style: inherit; font-variant-caps: inherit; font-weight: inherit; font-stretch: inherit; line-height: inherit; vertical-align: baseline; box-sizing: border-box; background-color: transparent; text-decoration: none; color: #016ca2; position: relative; display: block;\"><img loading=\"lazy\" src=\"https:\/\/ep01.epimg.net\/elpais\/imagenes\/2018\/02\/07\/ciencia\/1518019800_694162_1518082146_sumario_normal.jpg\" srcset=\"\/\/ep01.epimg.net\/elpais\/imagenes\/2018\/02\/07\/ciencia\/1518019800_694162_1518082146_sumario_normal_recorte1.jpg 1960w, \/\/ep01.epimg.net\/elpais\/imagenes\/2018\/02\/07\/ciencia\/1518019800_694162_1518082146_sumario_normal_recorte2.jpg 720w, \/\/ep01.epimg.net\/elpais\/imagenes\/2018\/02\/07\/ciencia\/1518019800_694162_1518082146_sumario_normal.jpg 980w\" alt=\"Interior vac\u00edo de un prototipo en miniatura (protoDUNE) para el detector de neutrinos propuesto.\" width=\"980\" height=\"552\" \/><span class=\"boton_ampliar\">ampliar foto<\/span><\/a><figcaption class=\"foto-pie\"><span class=\"foto-texto\">Interior vac\u00edo de un prototipo en miniatura (protoDUNE) para el detector de neutrinos propuesto.<\/span><span class=\"foto-firma\"><span class=\"foto-autor\">MAXIMILIEN BRICE<\/span> <span class=\"foto-agencia\">CERN<\/span><\/span><\/figcaption><\/figure>\n<div class=\"sumario-texto\"><\/div>\n<\/div>\n<\/section>\n<p>\u201cEl objetivo de protoDUNE es ver si tecnol\u00f3gicamente podemos hacer detectores tan grandes\u201d, explica Mario Mart\u00ednez-P\u00e9rez, investigador del Instituto de F\u00edsica de Altas Energ\u00edas (IFAE) en Barcelona y gestor del plan nacional de f\u00edsica de part\u00edculas. \u201cTenemos que comprobar que la tecnolog\u00eda escala con el volumen\u201d. Gracias a este trabajo, los cient\u00edficos de CERN dise\u00f1ar\u00e1n el primer contenedor refrigerador para DUNE, que deber\u00e1 mantener el arg\u00f3n l\u00edquido del detector a 184 grados cent\u00edgrados bajo cero.<\/p>\n<p>En Fermilab, Christopher Mossey dice que \u201ces la primera vez que CERN proporciona algo as\u00ed para un experimento fuera de Europa en sus 60 a\u00f1os de historia\u201d. \u00c9l es director adjunto del proyecto LBNF, la parte administrativa del experimento encargada de preparar las instalaciones. Entre otras tareas, LBNF debe excavar 800.000 toneladas de roca para colocar los detectores. Y lo debe hacer con cierta urgencia, seg\u00fan Mossey: \u201cDUNE tiene varios objetivos cient\u00edficos, y uno de ellos es detectar los neutrinos que emite una supernova. Normalmente esto ocurre [en nuestra galaxia] cada cuarto de siglo. <a href=\"https:\/\/elpais.com\/elpais\/2016\/11\/08\/ciencia\/1478560436_679661.html?rel=mas\">La siguiente ya va tarde<\/a>. Ser\u00eda una l\u00e1stima terminar, y activar el interruptor, por as\u00ed decirlo, dos semanas despu\u00e9s del acontecimiento\u201d.<\/p>\n<p>Si una estrella cercana muere en los pr\u00f3ximos a\u00f1os y produce una supernova, los cient\u00edficos podr\u00e1n, por primera vez, observar la formaci\u00f3n de un agujero negro en tiempo real. \u201cMuchas supernovas se convierten en agujeros negros\u201d, se\u00f1ala Steve Brice, \u201ccuando esto ocurre, absorben los neutrinos que estaban emitiendo; la fuente de neutrinos se corta de golpe\u201d. Desde la Tierra, el detector observar\u00eda un flujo copioso y repentino de neutrinos seguido de un abrupto vac\u00edo: el nacimiento de un agujero negro. Esta parte del experimento podr\u00eda estar lista tan pronto como 2022, ya que no depende de la activaci\u00f3n del nuevo haz de neutrinos de Fermilab, prevista para 2026.A<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>El chorro de part\u00edculas pasar\u00e1 por un gigantesco detector capaz de observar la formaci\u00f3n de un agujero negro en tiempo real y permitir\u00e1 buscar respuestas al origen del universo.<span class=\"more-link\"><a href=\"http:\/\/adrianalvarez.com.mx\/home\/blog\/2018\/02\/17\/el-haz-de-neutrinos-mas-potente-atravesara-1-300-kilometros-de-la-tierra\/\">Seguir leyendo&#8230;<\/a><\/span><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":147,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[4],"tags":[],"_links":{"self":[{"href":"http:\/\/adrianalvarez.com.mx\/home\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/145"}],"collection":[{"href":"http:\/\/adrianalvarez.com.mx\/home\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"http:\/\/adrianalvarez.com.mx\/home\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/adrianalvarez.com.mx\/home\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/adrianalvarez.com.mx\/home\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=145"}],"version-history":[{"count":2,"href":"http:\/\/adrianalvarez.com.mx\/home\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/145\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":184,"href":"http:\/\/adrianalvarez.com.mx\/home\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/145\/revisions\/184"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/adrianalvarez.com.mx\/home\/wp-json\/wp\/v2\/media\/147"}],"wp:attachment":[{"href":"http:\/\/adrianalvarez.com.mx\/home\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=145"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"http:\/\/adrianalvarez.com.mx\/home\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=145"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"http:\/\/adrianalvarez.com.mx\/home\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=145"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}