Cient\u00edficos en China est\u00e1n construyendo el detector de “part\u00edculas fantasma” m\u00e1s grande del mundo a 3.500 metros bajo la superficie del oc\u00e9ano. El Telescopio de Neutrinos de Aguas Profundas Tropicales (TRIDENT), llamado Hai ling o “Ocean Bell” en chino, estar\u00e1 anclado en el lecho marino del Oc\u00e9ano Pac\u00edfico occidental. Una vez finalizado en 2030, buscar\u00e1 raros destellos de luz producidos por part\u00edculas esquivas a medida que se vuelven tangibles brevemente en las profundidades del oc\u00e9ano.<\/p>\n\n\n\n
Cada segundo, alrededor de 100 mil millones de part\u00edculas fantasma, llamadas neutrinos, pasan por cada cent\u00edmetro cuadrado de nuestro cuerpo. Y, sin embargo, fiel a su espeluznante apodo, la carga el\u00e9ctrica inexistente de los neutrinos y su masa casi nula significan que apenas interact\u00faan con otros tipos de materia.<\/p>\n\n\n\n
Pero al reducir la velocidad de los neutrinos, los f\u00edsicos pueden rastrear algunos de los or\u00edgenes de las part\u00edculas a miles de millones de a\u00f1os luz de distancia hasta antiguas explosiones estelares catastr\u00f3ficas y colisiones gal\u00e1cticas. Ah\u00ed es donde entra en juego la campana del oc\u00e9ano.<\/p>\n\n\n\n
“Utilizando la Tierra como escudo, TRIDENT detectar\u00e1 neutrinos que penetren desde el lado opuesto del planeta”, dijo a los periodistas Xu Donglian, cient\u00edfico jefe del proyecto, en una conferencia de prensa el 10 de octubre. “Como TRIDENT est\u00e1 cerca del ecuador, puede recibir neutrinos provenientes de todas direcciones con la rotaci\u00f3n de la Tierra, lo que permite la observaci\u00f3n de todo el cielo sin puntos ciegos”.<\/p>\n\n\n\n
Los neutrinos est\u00e1n en todas partes: ocupan el segundo lugar despu\u00e9s de los fotones como las part\u00edculas subat\u00f3micas m\u00e1s abundantes en el universo y se producen en el fuego nuclear de las estrellas, en enormes explosiones de supernovas, en los rayos c\u00f3smicos y la desintegraci\u00f3n radiactiva, y en los aceleradores de part\u00edculas y los reactores nucleares de la Tierra. A pesar de su ubicuidad, sus m\u00ednimas interacciones con otra materia hacen que los neutrinos sean incre\u00edblemente dif\u00edciles de detectar. Fueron descubiertos por primera vez saliendo de un reactor nuclear en 1956, y muchos experimentos de detecci\u00f3n de neutrinos han detectado el constante bombardeo de las part\u00edculas que nos env\u00eda el sol. Pero esta cascada enmascara neutrinos m\u00e1s raros producidos cuando los rayos c\u00f3smicos, cuyas fuentes siguen siendo misteriosas, chocan contra la atm\u00f3sfera de la Tierra.<\/p>\n\n\n\n
Los neutrinos pasan sin obst\u00e1culos a trav\u00e9s de la mayor parte de la materia, incluida la totalidad de nuestro planeta, pero ocasionalmente interact\u00faan con las mol\u00e9culas de agua. Cuando los neutrinos viajan a trav\u00e9s del agua o el hielo, a veces crean subproductos de part\u00edculas llamados muones que emiten destellos de luz. Al estudiar los patrones que forman estos destellos, los cient\u00edficos pueden reconstruir la energ\u00eda y, a veces, las fuentes de los neutrinos. Pero para aumentar las posibilidades de que se produzcan interacciones con part\u00edculas fantasma, los detectores deben colocarse bajo mucha agua o hielo. El nuevo y gigantesco detector de China constar\u00e1 de m\u00e1s de 24.000 sensores \u00f3pticos distribuidos en 1.211 hilos, cada uno de 700 metros de largo, que se elevar\u00e1n desde su punto de anclaje en el fondo marino.<\/p>\n\n\n\n
El detector estar\u00e1 dispuesto en forma de mosaico de Penrose y tendr\u00e1 un di\u00e1metro de 4 kil\u00f3metros. Cuando est\u00e9 operativo, buscar\u00e1 neutrinos en 7,5 kil\u00f3metros c\u00fabicos. El actual detector de neutrinos m\u00e1s grande del mundo, IceCube, ubicado en la estaci\u00f3n Amundsen-Scott del Polo Sur en la Ant\u00e1rtida, solo tiene un \u00e1rea de monitoreo de 1 km c\u00fabico, lo que significa que TRIDENT ser\u00e1 significativamente m\u00e1s sensible y mucho m\u00e1s probable que encuentre neutrinos. Los cient\u00edficos dicen que un proyecto piloto comenzar\u00e1 en 2026 y que el detector completo entrar\u00e1 en funcionamiento en 2030.<\/p>\n\n\n\n
“TRIDENT tiene la intenci\u00f3n de superar los l\u00edmites del rendimiento de los telescopios de neutrinos, alcanzando una nueva frontera de sensibilidad en las b\u00fasquedas de fuentes astrof\u00edsicas de neutrinos en todo el cielo”, escribieron los investigadores en un art\u00edculo que describe el detector, publicado el 9 de octubre en la revista Nature Astronomy<\/a>.<\/p>\n\n\n\n