Parece imposible querer oír a los neutrinos de alta energía que atraviesan el océano. Pero ese era el objetivo del proyecto ONDE (Ocean Noise Detection Experiment) del físico de partículas italiano Giorgio Riccobene, del observatorio NEMO (Neutrino Mediterranean Observatory). Los hidrófonos colocados en el fondo marino del Mediterráneo a 28 km. de la costa de Sicilia oyeron secuencias de «clicks.» Riccobene no fue capaz de interpretar los sonidos que escuchó, así que recurrió a un biólogo marino, Giovanni Pavan, quien le indicó que estaba oyendo a cachalotes. No se pensaba que hubiera cachalotes tan cerca de Sicilia. Ahora los dos han solicitado un proyecto de investigación para estudiar la biología de las poblaciones de cachalotes en el Mediterráneo mediante el uso de hidrófonos y software específico para su análisis. Uno quiere conocer la biología de los cachalotes, el otro quiere conocer el ruido de fondo oceánico pues no ceja en su intento de detectar neutrinos. Nos cuenta esta bonita historia Nicola Nosengo «Underwater acoustics: The neutrino and the whale,» Nature 462: 560-561, 3 December 2009.
El proyecto NEMO ha instalado a unos 3,5 km. de profundidad en el mar, un cubo de 2 km. de lado formado por una red de fotodetectores (fotomultiplicadores) para observar la radiación de Cerenkov que se produce cuando un neutrino de alta energía colisiona con una molécula de agua. Los físicos teóricos creen que si el neutrino es muy energético también producirá un sonido audible. El sonido se transmite en el mar mucho mejor que la luz, por lo que Riccobene consideró la posibilidad de utilizar los hidrófonos que se iban a utilizar durante la instalación de los detectores ópticos para oír a los neutrinos.
Para discernir el sonido de los neutrinos de otros sonidos del fondo del mar es necesario conocer muy bien el ruido de fondo (background). Para ello se ha desarrollado software específico de tratamiento de señales que permita lidiar con un nivel de señal/ruido bastante alto. Los primeros estudios han indicado que el nivel (decibelios) de este ruido es mucho mayor que la amplitud de la señal esperada para los neutrinos, con lo que estos últimos son muy difíciles de detectar por este procedimiento. Sin embargo, los hidrófonos mostraron sonidos ocasionales, sucesiones de «clicks,» cuyo origen no parecía fácil de identificar. El biólogo marino Pavan fue consultado y descubrió que se trataba de cachalotes (Physeter macrocephalus). Quizás utilizan estos sonidos como los murciélagos para localizar presas o para estimar la profundidad.
Escuchar cachalotes en las profundidades del mar cerca de Sicilia durante todo el año fue un descubrimiento sorprendente para los biólogos marinos. Nadie esperaba que hubiera tantos en estas aguas. Los hidrófonos del proyecto ONDE, si bien no han logrado nada en la detección de neutrinos, han logrado un descubrimiento importante en la biología marina de los cachalotes en el Mediterráneo. Las grabaciones, 600 horas, finalizaron en noviembre de 2006, cuando los hidrófonos fueron eliminados, al dar por finalizada la instalación de los fotomultiplicadores del proyecto NEMO.
Riccobene y Pavan ahora trabajan juntos en el estudio de la biología marina de los cachalotes tratando de estimar el sexo, el tamaño y los movimientos de los cachalotes a partir de los sonidos de las grabaciones y las posibles reflexiones de dichos sonidos en la superficie del agua. Pavan ha logrado financiación a través del proyecto europeo ESONET (European Seas Observatory Network), que pretende monitorear los fondos marinos del Mediterráneo. El proyecto ONDE se ha reencarnado en el nuevo proyecto LIDO (Listening Into the Deep Ocean) que ha desplegado nuevas redes de hidrófono, no sólo cerca de Sicilia, sino también en el Golfo de Cádiz, cerca del Estrecho de Gibraltar, para estudiar la entrada y salida de cachalotes en el Mediterráneo desde el océano Atlántico.
Queridos lectores, así es la ciencia. Lo que inicialmetne parecía que era un experimento exótico para detectar neutrinos ha acabado siendo una técnica prometedora para el seguimiento y estudio de las poblaciones de cachalotes en el Mediterráneo. ¡Qué otras sorpresas revelarán estos estudios!