Descifran la fusión nuclear del Sol por primera vez

Neutrinos hallados por el detector Borexino han producido la primera evidencia del tipo de fusión nuclear que tiene lugar en el Sol. La misma se caracteriza por el proceso carbono-nitrógeno-oxígeno (CNO), un ciclo que se ha observado en estrellas más grandes y pesadas. El descubrimiento no solamente confirma el tipo de fusión nuclear que se desarrolla en la estrella que alimenta a la Vía Láctea, sino que además ratifica la existencia del ciclo CNO.

El hallazgo fue concretado por expertos de la Universidad de Massachusetts Amherst, en Estados Unidos, junto a un equipo de más de 100 científicos en las instalaciones del detector Borexino, en Italia. Según una nota de prensa, los neutrinos detectados conforman una prueba empírica de la existencia del ciclo de fusión carbono-nitrógeno-oxígeno (CNO), que se venía planteando como hipótesis desde 1930, y además verifican que este ciclo es el que identifica a la fusión nuclear que se concreta en el Sol. Los detalles del trabajo de investigación fueron incluidos en un artículo publicado recientemente en la revista Nature.

Hasta el momento, el intento por definir la fusión nuclear solar se había estrellado una y otra vez contra la ausencia de datos empíricos que hicieran posible ratificar algunas de las teorías en pugna. Sin embargo, y aunque se trata de un ciclo característico de estrellas de mayor peso y tamaño, gran parte de los científicos sostenía que el proceso CNO era el que se llevaba a cabo, como ahora finalmente se confirmó gracias a los datos del detector Borexino, una instalación subterránea localizada en Italia.

Los neutrinos y su mensaje

Anteriormente se había confirmado que los neutrinos se desprenden cuando el Sol fusiona hidrógeno en helio, un ciclo habitual en estrellas de su peso y dimensiones. Dicho proceso emite el 99 por ciento de la energía solar, por lo tanto solamente un 1 por ciento corresponde al ciclo carbono-nitrógeno-oxígeno, dejando en claro por qué llevó tanto tiempo verificarlo.

Los neutrinos son las partículas subatómicas con mayor potencial para intentar descubrir las características del núcleo de las estrellas, pero su detección es muy compleja. Alrededor de 420 mil millones de ellos chocan cada pulgada cuadrada de la superficie terrestre por segundo, pero casi todos pasan desapercibidos: no interactúan y siguen su viaje por el insondable cosmos.

Descubiertos por los científicos Clyde Cowman y Federick Reines, los neutrinos son extremadamente abundantes en el universo, incluso atraviesan nuestros cuerpos y la superficie de la Tierra sin que lo advirtamos, dada su débil manifestación energética. Se mueven casi a la velocidad de la luz, y tienen mucho para decirnos sobre el sol y las estrellas.

Conocer el funcionamiento de las estrellas

Ahora, este descubrimiento reafirma los conocimientos de la ciencia sobre el funcionamiento de las estrellas, abriendo nuevas posibilidades de investigación a futuro. Al mismo tiempo, el hallazgo ha permitido extender la vida del detector Borexino, cuyo cierre estaba previsto al finalizar 2020.

Ubicado en las profundidades de los Apeninos italianos, esta instalación se dedica a detectar los neutrinos como destellos de luz. Características como su profundidad, tamaño y pureza lo convierten en un detector único para este tipo de especialidad. El proyecto se inició a principios de la década de 1990, gracias a un grupo de físicos dirigido por Gianpaolo Bellini en la Universidad de Milán, Frank Calaprice en Princeton y el ya fallecido Raju Raghavan en Bell Labs.

Si los neutrinos tienen tanto para decirnos sobre el Sol y las estrellas, seguramente la continuidad del detector Borexino y nuevos estudios inspirados en este descubrimiento traerán buenas noticias en breve en este campo de la ciencia. De esta forma, el ser humano estará un poco más cerca de descubrir algunos de los enigmas que lo subyugan desde tiempos inmemoriales.

Referencia

Experimental evidence of neutrinos produced in the CNO fusion cycle in the Sun. The Borexino Collaboration., Agostini, M., Altenmüller, K. et al. Nature (2020).DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-020-2934-0

Foto: Vivek Doshi en Unsplash.

Video y podcast: editados por Pablo Javier Piacente en base a elementos y fuentes libres de derechos de autor.