lunes, 10 de enero de 2011

Sabores cósmicos: Los Neutrinos.

En el preciso momento que usted lee estas líneas, millones de partículas subatómicas provenientes del Sol traspasan nuestro planeta, ni la roca más sólida ni el mejor acero puede detenerlas, nada se interpone en su camino; de hecho, aunque usted es inconsciente de ello un número considerable de estos corpúsculos atraviesa en este mismo momento su cuerpo.
En el mundo de la física, estas partículas se les conoce como Neutrinos, un nombre que representa a una partícula que en realidad es un fantasma cósmico.  Son producidos en el corazón de las estrellas. Y su aparecimiento esta asociado a las gigantescas reacciones nucleares que ocurren en el interior de las estrellas, por ese motivo los astrónomos han estudiado estos misteriosos corpúsculos para intentar construir un modelo de reacción estelar y solar. Siendo el Sol una estrella como otras en el universo, el estudio de los neutrinos solares tiene una importancia fundamental para la comprensión de sus procesos internos y como estos pueden afectar a nuestro planeta.
Los Neutrinos fueron descubiertos de manera teórica en 1930 por el físico Wolfgang Pauli, cuatro años después fue confirmada su existencia gracias al trabajo de Enrico Fermi.  Él calculó que una de estas partículas podría atravesar una pared de plomo de un año luz de espesor  y nunca chocar con un átomo. Sin embargo la teoría también advertía que en algún momento de su recorrido estos corpúsculos pueden interactuar con la materia y generar una huella que podría ser analizada por los astrofísicos.
El avance de la tecnología dio pie a construir detectores de Neutrinos, aunque los equipos son muy costosos y delicados, al menos una docena de Neutrinos son detectados en el transcurso de varios meses por los observatorios. Dichos observatorios están ubicados lejos de las ciudades, tratando de escapar de las radiaciones que puedan afectar los equipos de detección, por ello se encuentran bajo la superficie terrestre. Se han utilizado  antiguas minas que  son inundadas con agua pura donde censores lumínicos son colocados en las paredes de la mina, cualquier neutrino que choque con una molécula de agua es rápidamente detectada como un suave destello por las computadoras del observatorio.
El estudio del neutrino solar nos muestra una huella inmediata de los procesos  que ocurren actualmente dentro del Sol, los neutrinos salen del núcleo de nuestra estrella y llegan a la tierra ocho minutos después de ser constituidos, a diferencia de las partículas de luz (fotones) que toman casi un millón de años en viajar desde el núcleo de la estrella hasta su superficie.
Por ello, algunos científicos calcularon la cantidad de Neutrinos que debería de producir cada momento el Sol, al tratar de  corroborar dicho dato con la realidad el astrofísico Raymon Davis se topó que los detectores de neutrinos de su observatorio, contabilizaban estadísticamente menos Neutrinos de los que en teoría el Sol producía. ¿Que ocurría?,  ¿Había algo malo con nuestra estrella o la teoría estelar estaban equivocada?.
Es así como la cantidad faltante de neutrinos solares dio como resultado una de las búsquedas más asombrosas de la astrofísica. Se teorizó que probablemente los Neutrinos cambiaban su estado quántico a otros tipos de estado, este cambio lo denominan bajo el término de “oscilación”  y cada estado es denominado “sabor”. Es así que por algún motivo desconocido los neutrinos cambiaban su “sabor” reduciendo el número detectado en los observatorios.
El problema fue resuelto a mediados de los años noventa por el Observatorio Nacional de Sudbury en Canadá, localizado en una mina de níquel, (imagen superior), ese detector utiliza sensores lumínicos supersensibles. Inicialmente los pozos eran llenados con percloretileno, un líquido empleado frecuentemente en tintorería. Actualmente se utiliza agua pesada agua formada con átomos de hidrógeno pesado, esto es, con los isótopos deuterio (llamada en ese caso óxido de deuterio) o tritio (llamada óxido de tritio).
Ahí se comprobó después de una observación de casi 241 días que los neutrinos efectivamente podían cambiar de “sabor” al intervenir con las moléculas de aire de nuestra atmósfera.
Sin embargo, este descubrimiento no solo comprobó el número exacto de neutrinos solares, sino que también le sugirió a los físicos que esta partícula posee una masa cercana a cero.

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