China ya tiene listo uno de los observatorios más avanzados del planeta para cazar la partícula más esquiva que existe

Los neutrinos son las partículas más escurridizas de la naturaleza. Fueron descritos por primera vez desde un punto de vista teórico en 1930 por el físico austriaco Wolfgang Ernst Pauli, uno de los padres de la física cuántica (le debemos, entre otras aportaciones, el conocido como principio de exclusión). Sin embargo, su descubrimiento experimental se produjo dos décadas y media más tarde, en 1956. Se lo debemos a los físicos estadounidenses Frederick Reines y Clyde Cowan.

Hay una razón contundente que explica por qué estas partículas son tan difíciles de detectar: apenas interaccionan con la materia ordinaria. Además, su masa es pequeñísima, su carga eléctrica es neutra y no se ven influenciados por la interacción nuclear fuerte ni por la fuerza electromagnética, aunque sí por la gravedad y la interacción nuclear débil. No cabe duda de que son unas partículas muy especiales.

Los científicos suelen ilustrar lo difícil que es capturar un neutrino explicando que cada segundo varios trillones de estas partículas atraviesan tanto la Tierra como a nosotros sin colisionar con ninguna otra partícula. También se puede ilustrar lo esquivos que son recurriendo a la mecánica cuántica, que asegura que sería necesario fabricar una plancha de plomo con un espesor de un año luz para conseguir que la mitad de los neutrinos que la atraviesan colisione con las partículas del bloque de plomo.

El observatorio de Jiangmen ya está listo para cazar neutrinos

A pesar de lo escurridizos que son los neutrinos, tenemos varios observatorios que son capaces de detectarlos. Uno de ellos es el Super-Kamiokande japonés. Esta instalación está situada en Hida, una ciudad ubicada en el área central de Honshu, la mayor isla del archipiélago japonés. Está construido en una mina, a 1 km de profundidad, y mide 40 metros de alto y otros 40 metros de ancho, lo que le da un volumen parecido al de un edificio de quince pisos.

En Xataka

Los ordenadores cuánticos universales están más cerca gracias a este inesperado descubrimiento

No obstante, el auténtico protagonista de este artículo es el observatorio subterráneo de neutrinos de Jiangmen, que está alojado en la provincia china de Guangdong. Al igual que el Super-Kamiokande nipón, JUNO, que es como se conoce a este observatorio chino por su denominación en inglés (Jiangmen Underground Neutrino Observatory), es un auténtico monstruo. Su corazón es una piscina cilíndrica de 44 metros de profundidad que está alojada en una cámara subterránea con paredes de granito.

El detector de neutrinos está constituido por una malla de acero inoxidable de 41,1 metros de diámetro que sostiene una esfera acrílica de 35,4 metros de diámetro. Este recipiente está lleno de un líquido muy exótico diseñado expresamente para interactuar con los neutrinos y producir una señal de luz que puede ser detectada. JUNO contiene nada menos que 20.000 toneladas de este líquido, lo que le permite erigirse como el mayor detector de neutrinos del planeta.

La composición de este fluido persigue maximizar la cantidad de luz generada por la interacción de cada neutrino. Sus tres componentes fundamentales son benceno de alquilo lineal, que actúa como disolvente; 2,5-difeniloxazol, que es la molécula que se excita cuando un neutrino interactúa con ella, lo que provoca la emisión de un destello de luz; y, por último, 1,4-Bis(2-metilstiril)benceno, que absorbe la luz ultravioleta que emite el 2,5-difeniloxazol y la reemite con una longitud de onda más larga que es más fácil de detectar.

Los destellos de luz son recogidos por 45.000 tubos fotomultiplicadores que recubren la superficie interior de la esfera. Al medir la intensidad, la posición y la duración de estos destellos los científicos pueden reconstruir la trayectoria y la energía de cada neutrino. ¿Y todo esto para qué? Nos lo explica Wang Yifang, portavoz de JUNO: “Este observatorio permitirá a los científicos abordar preguntas fundamentales acerca de la naturaleza de la materia y el universo”. Ni más ni menos.

Imagen | Generada por Xataka con Google Gemini

Más información | Diario del pueblo digital

En Xataka | El Futuro Colisionador Circular del CERN costará 20.000 millones de euros. Nos puede salir barato

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La noticia

China ya tiene listo uno de los observatorios más avanzados del planeta para cazar la partícula más esquiva que existe

fue publicada originalmente en

Xataka

por
Juan Carlos López

.

​Los neutrinos son las partículas más escurridizas de la naturaleza. Fueron descritos por primera vez desde un punto de vista teórico en 1930 por el físico austriaco Wolfgang Ernst Pauli, uno de los padres de la física cuántica (le debemos, entre otras aportaciones, el conocido como principio de exclusión). Sin embargo, su descubrimiento experimental se produjo dos décadas y media más tarde, en 1956. Se lo debemos a los físicos estadounidenses Frederick Reines y Clyde Cowan.

Hay una razón contundente que explica por qué estas partículas son tan difíciles de detectar: apenas interaccionan con la materia ordinaria. Además, su masa es pequeñísima, su carga eléctrica es neutra y no se ven influenciados por la interacción nuclear fuerte ni por la fuerza electromagnética, aunque sí por la gravedad y la interacción nuclear débil. No cabe duda de que son unas partículas muy especiales.

Los científicos suelen ilustrar lo difícil que es capturar un neutrino explicando que cada segundo varios trillones de estas partículas atraviesan tanto la Tierra como a nosotros sin colisionar con ninguna otra partícula. También se puede ilustrar lo esquivos que son recurriendo a la mecánica cuántica, que asegura que sería necesario fabricar una plancha de plomo con un espesor de un año luz para conseguir que la mitad de los neutrinos que la atraviesan colisione con las partículas del bloque de plomo.

El observatorio de Jiangmen ya está listo para cazar neutrinos

A pesar de lo escurridizos que son los neutrinos, tenemos varios observatorios que son capaces de detectarlos. Uno de ellos es el Super-Kamiokande japonés. Esta instalación está situada en Hida, una ciudad ubicada en el área central de Honshu, la mayor isla del archipiélago japonés. Está construido en una mina, a 1 km de profundidad, y mide 40 metros de alto y otros 40 metros de ancho, lo que le da un volumen parecido al de un edificio de quince pisos.

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No obstante, el auténtico protagonista de este artículo es el observatorio subterráneo de neutrinos de Jiangmen, que está alojado en la provincia china de Guangdong. Al igual que el Super-Kamiokande nipón, JUNO, que es como se conoce a este observatorio chino por su denominación en inglés (Jiangmen Underground Neutrino Observatory), es un auténtico monstruo. Su corazón es una piscina cilíndrica de 44 metros de profundidad que está alojada en una cámara subterránea con paredes de granito.

El detector de neutrinos está constituido por una malla de acero inoxidable de 41,1 metros de diámetro que sostiene una esfera acrílica de 35,4 metros de diámetro

El detector de neutrinos está constituido por una malla de acero inoxidable de 41,1 metros de diámetro que sostiene una esfera acrílica de 35,4 metros de diámetro. Este recipiente está lleno de un líquido muy exótico diseñado expresamente para interactuar con los neutrinos y producir una señal de luz que puede ser detectada. JUNO contiene nada menos que 20.000 toneladas de este líquido, lo que le permite erigirse como el mayor detector de neutrinos del planeta.

La composición de este fluido persigue maximizar la cantidad de luz generada por la interacción de cada neutrino. Sus tres componentes fundamentales son benceno de alquilo lineal, que actúa como disolvente; 2,5-difeniloxazol, que es la molécula que se excita cuando un neutrino interactúa con ella, lo que provoca la emisión de un destello de luz; y, por último, 1,4-Bis(2-metilstiril)benceno, que absorbe la luz ultravioleta que emite el 2,5-difeniloxazol y la reemite con una longitud de onda más larga que es más fácil de detectar.

Los destellos de luz son recogidos por 45.000 tubos fotomultiplicadores que recubren la superficie interior de la esfera. Al medir la intensidad, la posición y la duración de estos destellos los científicos pueden reconstruir la trayectoria y la energía de cada neutrino. ¿Y todo esto para qué? Nos lo explica Wang Yifang, portavoz de JUNO: “Este observatorio permitirá a los científicos abordar preguntas fundamentales acerca de la naturaleza de la materia y el universo”. Ni más ni menos.

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Xataka

por
Juan Carlos López

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