China está construyendo un detector en las profundidades de la superficie del océano para buscar las partículas subatómicas más escurridizas del mundo.
Cada segundo, decenas de billones de estos fantasmales neutrinos fluye a través de la Tierra (y tu cuerpo) sin interactuar con nada. Ocasionalmente, estas partículas con carga neutra chocarán con el núcleo de un átomo perdido, emitiendo una chispa de luz casi indetectable.
Esta chispa de luz ayuda a los científicos no solo a saber que el neutrino estaba allí, sino también a identificar de dónde podría haberse originado. Algunos neutrinos provienen de reacciones nucleares dentro del sol, donde los átomos se fusionan en las profundidades de la estrella. Esas reacciones de fusión liberan neutrinos, que se alejan del sol en cuestión de segundos. Algunos neutrinos provienen de la fisión nuclear, como dentro de los reactores nucleares. Según el Departamento de Energía, incluso el potasio en descomposición dentro de un plátano puede liberar neutrinos. Los científicos también recientemente Detectó neutrinos en el Gran Colisionador de Hadrones por primera vez.
Pero algunos neutrinos provienen de fuera del sistema solar. Estos neutrinos de alta energía pueden tener su origen en agujeros negrossupernovas, púlsares o algún otro evento que los científicos aún no han observado. Son estos neutrinos de alta energía los que los científicos de la Academia de Ciencias de China están tratando de encontrar.
El nuevo detector se construirá con 55.000 sensores suspendidos a 0,6 millas (1 kilómetro) por debajo de la superficie del océano, dijo el investigador principal del proyecto, Chen Mingjun. Red Xinhua, la agencia de noticias estatal de China. Los rayos del sol no pueden viajar tan profundo, lo que ayudará a los sensores a detectar neutrinos y distinguirlos de los neutrinos solares.
«El agua limpia ayudará a aumentar la posibilidad de detectar señales de neutrinos», dijo Chen.
Los científicos tienen que construir detectores de neutrinos en áreas con una gran cantidad de materiales transparentes para detectar mejor los destellos de luz impredecibles que revelan un neutrino. Los detectores existentes incluyen el Observatorio de Neutrinos IceCube de la Fundación Nacional de Ciencias en la Antártida, que cubre alrededor de 0,2 millas cúbicas (1 kilómetro cúbico) con 5160 sensores casi una milla bajo el hielo. Allí abajo, el hielo es lo suficientemente claro como para que los sensores puedan captar los pequeños destellos de luz.
El detector chino no será el único detector de neutrinos submarino. Rusia está construyendo el detector de volumen Baikal Gigaton (Baikal-GVD) en el lago Baikal de Siberia, el lago más profundo del mundo. Luego está el próximo Telescopio Europeo de Neutrinos de Kilómetro Cúbico, una colaboración de múltiples instituciones que buscará neutrinos en el Mediterráneo. También está el Experimento de neutrinos del Océano Pacífico, otra colaboración de varias instituciones que trabaja en un detector en el Océano Pacífico, frente a la costa de la Columbia Británica en Canadá.
Sin embargo, el detector chino será mucho más grande. Sus 55.000 sensores cubrirán unas 7 millas cúbicas (30 km cúbicos), dijo Chen.
Un objetivo específico del detector sería determinar si los rayos gamma y los neutrinos de alta energía podrían provenir de las mismas fuentes intergalácticas. En 2021, el Observatorio chino de grandes lluvias de aire a gran altitud detectó rayos gamma que, según la hipótesis de los investigadores, se originan en el mismo lugar que los rayos cósmicos, o partículas subatómicas de alta velocidad desde fuera del sistema solar. Si los investigadores detectaron neutrinos provenientes de la misma fuente, «podemos determinar el origen de los rayos cósmicos», dijo Chen.