Los neutrinos de IceCube llegan a portada en Science

Dibujo20131122 neutrino 14 july 2011 observed in icecube - science cover - 22 nov 2013

Epi y Blas están de moda esta semana, pero no por Barrio Sésamo, sino por el detector de neutrinos IceCube, situado en el Polo Sur. La portada de la revista Science muestra un neutrino con una energía de 250 TeV observado en IceCube el 14 de julio de 2011, uno de los 28 neutrinos con una energía mayor de 30 TeV que han sido observados entre mayo de 2010 y mayo de 2012. Un revisor del artículo ha pedido que no se mencionen los nombres Epi y Blas (Ernie y Bert) en el artículo técnico, IceCube Collaboration, “Evidence for High-Energy Extraterrestrial Neutrinos at the IceCube Detector,” Science 342: 947, 22 Nov 2013 (arXiv:1311.5238 [astro-ph.HE]); recomiendo leer a Adrian Cho, “Physicists Snare a Precious Few Neutrinos From the Cosmos,” Science 342: 920, 22 Nov 2013.

Dibujo20131122 drawing icecube array - science mag

Los neutrinos interaccionan tan poco con la materia que para observarlos hay que usar enormes detectores. IceCube es un detector situado en la Antártida diseñado para observar neutrinos ultra-energéticos en las escala de energías de TeV a PeV, es decir, para hacer astronomía de neutrinos. Está formado por 5.160 fotodectectores colgados de 86 cables distribuidos en un kilómetro cúbico de hielo de la Antártida a una profundidad entre 1.450 y 2.450 metros de profundidad. Los fotodetectores observan la radiación de tipo Cherenkov emitida por las partículas que se mueven por el hielo a una velocidad superior a la velocidad de la luz en el hielo (fenómeno óptico análogo al boom sónico emitido por un avión supersónico). Pocos se acuerdan que el cielo de neutrinos UHE parecía muy negro, todo un misterio, antes del anuncio de Epi y Blas, cuya energía fue superior a 1 PeV, una gran sorpresa en junio de 2012 (vídeos de youtube con Epi y Blas). Pero lo más interesante es que Epi y Blas tienen compañía, otros 26 neutrinos UHE.

Dibujo20131122 - distribution best-fit deposited energies and declinations - 28 neutrinos UHE - icecube - science mag

Este figura muestra la energía estimada de los 28 neutrinos UHE y su declinación aproximada en el cielo. Estos neutrinos tienen una energía de más de un millón de veces mayor que los neutrinos detectados en 1987 procedentes de la supernova 1987A en la Gran Nube de Magallanes (una galaxia satélite de la Vía Láctea). El más energético, llamado Epi fue detectado cuando estaba en la sala de control el español Carlos Pobes (Univ. Zaragoza-CSIC), que nos lo cuenta en su blog El día más largo de mi vida, en sus entradas “Epi el neutrino extraterrestre (I),” 18 Jun 2013, y “Epi el neutrino extraterrestre (II),” 30 Sep 2013. Recomiendo leer también “Como funciona IceCube I. Los modulos opticos (DOMs),” 27 Jun 2012, y “Como funciona IceCube II. La toma de datos,” 29 Jun 2012.

Dibujo20131122 sky map equatorial coordinates ts value from maximum likelihood points - science mag

Los 28 neutrinos UHE observados por IceCube provienen de diferentes lugares del cielo (el plano galáctico corresponde a la línea gris curvada). Blas (2) y otros cuatro (14, 22, 24 y 25) provienen de la misma región del cielo, cerca del plano galáctico, pero Epi (1) y muchos otros están distribuidos por casi todo el cielo (fuera del plano galáctico). La precisión angular no es suficiente para poder identificar la fuente de estos neutrinos en el cielo, quizás se necesita un detector aún más grande. Aún así, el número de neutrinos observados parece indicar que provienen de fuentes en galaxias distantes. La única forma de encontrar estas fuentes es buscar explosiones de rayos gamma mediante telescopios espaciales y terrestres que coincidan en tiempo y posición angular con los neutrinos. No es fácil lograrlo y podrían pasar muchos años sin que esta coincidencia sea observada. Esperemos que haya suerte.

Más información divulgativa en “El detector antártico IceCube confirma la llegada de neutrinos cósmicos,” Agencia SINC, 21 Nov 2013; Alicia Rivera, “Los neutrinos captados en la Antártida abren una nueva ventana al universo,” El País, 21 Nov 2013; Miguel G. Corral, “Neutrinos extraterrestres detectados en el Polo Sur,” El Mundo, 21 Nov 2013; José Manuel Nieves, “Un detector en el Polo Sur registra por primera vez 28 neutrinos de alta energía de origen extraterrestre,” ABC Ciencia, 21 Nov 2013; etc.



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Por Francisco R. Villatoro
Publicado el ⌚ 22 noviembre, 2013
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