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Un telescopio gigante construido bajo el hielo del Polo Sur ha detectado por primera vez neutrinos de nuestra galaxia, la Vía Láctea. El hallazgo es la confirmación de un fenómeno que se esperaba desde hace años e implica que existen cuerpos desconocidos en nuestro propio vecindario cósmico que son capaces de producir las partículas más energéticas del universo.
Los neutrinos son las partículas más comunes en el cosmos. Alrededor de 100 mil millones de ellos pasan por nuestro cuerpo cada segundo sin que nos demos cuenta. Estas partículas fantasmales no tienen carga eléctrica y tienen poca masa. La gran mayoría de los neutrinos atraviesan la tierra de lado a lado sin dejar rastro. Sin embargo, unos pocos interactúan con un átomo y producen un destello de luz azul que permite determinar su origen.
el telescopio cubos de hielo Se trata de una masa de un kilómetro cúbico de hielo antártico que alberga más de 5.000 detectores esféricos capaces de detectar los rayos que dejan los neutrinos. En 2013, el observatorio detectó los dos primeros neutrinos fuera de nuestra galaxia. Epi y Blas fueron bautizados, marcando el comienzo de una nueva era en la astronomía, aunque no ha sido posible determinar sus orígenes exactos.
Se capturaron algunas docenas de neutrinos más en 2017 y 2022, identificando las dos primeras fuentes fuera de nuestra galaxia: dos agujeros negros en los que podrían caber millones de estrellas como el Sol. En el primer caso, los neutrinos habían estado viajando allí a casi la velocidad de la luz durante más de 4 mil millones de años desde la lejana galaxia TXS 0506+065. En el segundo caso, procedían de Messier 77, una galaxia apenas 47 millones de años luz de nuestro sistema solar.
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Los neutrinos están asociados con los rayos cósmicos, los chorros de partículas cargadas que son los más energéticos del universo. En 1993 un telescopio en Utah (EEUU) captó la partícula más fuerte conocida de este tipo. Se movía casi a la velocidad de la luz y su energía era un millón de veces superior a la del acelerador de partículas más potente del mundo, el LHC. Al principio se llamó WTF-Signal (iniciales de what the fuck!, en inglés), pero finalmente se llamó OMG (Oh my God). Los astrofísicos utilizan los grandes detectores de neutrinos para tratar de averiguar de dónde provienen los rayos cósmicos.
En esta ocasión, cubos de hielo ha detectado cientos de neutrinos con origen en el centro de nuestra galaxia, a unos 25.000 años luz de distancia, con una energía 10.000 veces mayor que la de un acelerador de partículas, explica Ignacio Taboada, portavoz del telescopio. cubos de hielo. «Detectar estos neutrinos galácticos debería ser lo más fácil, pero resulta que la Vía Láctea no produce muchos. Finalmente logramos capturarlos, entonces sabemos que también hay objetos en nuestro entorno cósmico que pueden producirlos”, dijo Taboada, un investigador de ascendencia venezolana que trabajó en ello. cubos de hielo desde su construcción en 2010. El descubrimiento se publica hoy en la revista CienciaReferente de la mejor ciencia mundial.
la masa de cubos de hielo Se encuentra debajo de la base estadounidense Amundsen-Scott en el Polo Sur, donde la temperatura promedio es de 50 grados bajo cero. Durante el invierno antártico de seis meses, cuando siempre es de noche, solo dos personas permanecen en la base para el mantenimiento. cubos de hielo Trabajar. Un equipo de más de 300 científicos de más de 12 países ahora puede acceder a los datos en tiempo real.
Para el descubrimiento de hoy se desarrolló una inteligencia artificial que analizó mil millones de señales de neutrinos captadas entre 2011 y 2022 y seleccionó los pocos cientos que se originaron en la Vía Láctea. Juanan Aguilar, físico de astropartículas afincado en Albacete que forma parte del equipo cubos de hieloexplica que «anteriormente se usaban modelos estadísticos menos precisos para analizar las señales captadas por el telescopio». Las nuevas herramientas basadas en redes neuronales permiten limpiar el ruido generado por otras partículas y solo «las señales que provienen del corazón». de la galaxia”.
La Vía Láctea tiene la forma de una espiral aplanada, como una galleta, y las señales parecen provenir directamente del borde. Los datos de cubos de hielo muestran que hay una especie de nube difusa de neutrinos que se extiende por todo el centro galáctico. Además, puede haber una o más fuentes puntuales de neutrinos. Uno de ellos puede ser Sagitario A*, un agujero negro con la masa de cuatro millones de estrellas similares al Sol, agazapado en el mismo centro de la galaxia. También es posible que haya otros objetos desconocidos que produzcan rayos cósmicos y neutrinos, como un agujero negro que se traga una estrella cercana.
“La determinación de cubos de hielo demuestra que debe haber enormes aceleradores de partículas en nuestra propia galaxia”, resume Francisco Salesa, científico del Instituto de Física Corpuscular de Valencia. En el mismo mes, el detector de neutrinos Antares, ubicado bajo el mar Mediterráneo frente a la costa de Toulon (Francia), detectó una señal de neutrinos galácticos. “La confiabilidad de esta señal era dos sigma, lo que significa que había un 100% de posibilidades de que la señal fuera un error”, explica Salesa. «La observación de cubos de hielo tiene 4,5 sigma, una probabilidad de error de 10 millones”. Es mucho más confiable, pero no es suficiente para reclamar un descubrimiento, lo que requiere cinco sigma, una posibilidad entre 3,5 millones.
Ahora está comenzando una carrera global para identificar el origen de los neutrinos galácticos. cubos de hieloEl proyecto, que está siendo impulsado principalmente por Estados Unidos, funcionará durante varios años e incluso podría lograrlo. Sin embargo, dado que se encuentra en el hemisferio sur, el centro de la galaxia está directamente arriba, lo que provoca mucho ruido creado por otras partículas elementales generadas en la atmósfera, el sol y otros objetos. Actualmente se encuentra en construcción KM3Net, un nuevo telescopio submarino en el mar Mediterráneo con dos emplazamientos, Arca y Orca, cerca de Toulon y Sicilia (Italia). Al estar en el hemisferio norte, la Tierra actuará como un filtro y, en teoría, podrá identificar mucho mejor el origen de los escurridizos neutrinos galácticos.
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