Tendencias21
Los neutrinos podrían dejarse ver más fácilmente

Los neutrinos podrían dejarse ver más fácilmente

Los enigmáticos neutrinos, partículas subatómicas que llegan constantemente a la Tierra desde el espacio pero que son muy difíciles de detectar, podrían ayudarnos a entender aspectos relacionados con la naturaleza del universo. Un nuevo enfoque tecnológico ha avanzado en su detección: logra destacarlos del «ruido de fondo» de los rayos cósmicos.

Los neutrinos son partículas abundantes en el universo y «bombardean» continuamente la Tierra. Sin embargo, sus características dificultan su detección, que es vital para comprender la naturaleza del cosmos e incluso el origen de la vida. Uno de los grandes escollos es el «ruido de fondo» que generan los rayos cósmicos. Ahora, una nueva investigación realizada en el Laboratorio Nacional de Brookhaven, en Estados Unidos, ha avanzado en la detección de señales de neutrinos a través de un innovador enfoque.

De acuerdo a una nota de prensa, la nueva tecnología combina la reconstrucción de imágenes con técnicas de ciencia de datos. Mediante un acelerador de partículas, lograron que los neutrinos se destaquen sobre el fondo de rayos cósmicos, incrementando notablemente las posibilidades de detección. Los resultados del estudio se han publicado en arXiv.

La complejidad que supone detectar a los neutrinos entre el caos de la incesante «lluvia» de partículas que llega a nuestro planeta proveniente del cosmos, quizás ha incrementado su interés y encanto: poseen masa, pero es increíblemente pequeña. Equivale a menos de una milmillonésima parte de la masa de un átomo de hidrógeno, otra condición que dificulta su detección y medición.

Desde el Sol y otras fuentes

La fuente más importante de los neutrinos que llegan a la Tierra es el Sol. Pero además de llegar en forma de partículas solares, también pueden llegar neutrinos a nuestro planeta provenientes de fenómenos astrofísicos como las supernovas, o generados a partir de la radiación cósmica de fondo. Incluso, un pequeño porcentaje de neutrinos se produce por diferentes reacciones en la atmósfera terrestre.

Estas partículas elementales, que viajan a velocidades cercanas a la de la luz, esconden entre sus misterios algunos de los aspectos que podrían ayudar a los científicos a entender mejor el funcionamiento del universo y su origen. Por ejemplo, determinadas teorías los han incluido como una posibilidad concreta para explicar la presencia de la materia oscura.

Eliminando el ruido

La innovación obtenida por los investigadores estadounidenses se basa en nuevos algoritmos de análisis y reconstrucción de imágenes, que al combinarse con los últimos desarrollos en ciencia de datos, optimizan notablemente la capacidad del detector de neutrinos empleado.

Básicamente, el sistema logra «filtrar» los movimientos de los rayos cósmicos, que dificultan la detección de los neutrinos. Al superar ese «ruido», se hace posible identificar las interacciones entre los neutrinos con una claridad sin precedentes hasta el momento.

Tema relacionado: Unos neutrinos insólitos pueden abrirnos la puerta al lado oscuro.

Amplificando neutrinos

En experimentos realizados con un acelerador de partículas, los científicos consiguieron «amplificar» notablemente las interacciones entre los neutrinos, logrando destacarlas claramente del fondo de rayos cósmicos.

Para ello es vital la reconstrucción de imágenes: el sistema toma registros en dos dimensiones que, posteriormente, logran agruparse y conformar imágenes tridimensionales de mayor claridad y precisión.

Con todos estos avances, el nuevo sistema de detección mejora de forma ostensible los resultados logrados con los mecanismos empleados hasta el momento, ya sea con detectores basados en métodos radiactivos tradicionales o en la colisión de neutrinos con electrones contenidos en un medio acuoso (efecto Cherenkov).

De lograrse un avance trascendente en la detección de neutrinos, es probable también que muchas de las grandes preguntas sobre el origen y la naturaleza del cosmos comiencen a encontrar una respuesta. ¿Será esta nueva tecnología la llave para lograrlo?

Referencia

Cosmic Ray Background Rejection with Wire-Cell LArTPC Event Reconstruction in the MicroBooNE Detector. MicroBooNE collaboration: P. Abratenko, M. Alrashed, R. An et al. arXiv (2021).

Foto: primera observación de un neutrino en 1970: se concretó gracias a las líneas observadas en una cámara de burbujas basada en hidrógeno líquido. Crédito: Argonne National Laboratory en Wikimedia Commons.

Pablo Javier Piacente

Pablo Javier Piacente es periodista especializado en comunicación científica y tecnológica.

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • El neutrino que atravesó el Mediterráneo abre una nueva ventana energética al Universo 13 febrero, 2025
    Los científicos afirman que la fuente de una partícula de alta energía que atravesó el mar Mediterráneo en 2023 es todavía un enigma, abriendo un escenario desconocido de la energía cósmica. El destello de luz identificado a 3,5 kilómetros de profundidad ha dejado ver la presencia de un visitante cósmico sin precedentes: un neutrino con […]
    Redacción T21
  • La ciencia llama a la resistencia ante Trump 13 febrero, 2025
    La reconocida revista Science ha hecho un llamamiento a la comunidad científica para resistir a los recortes a los Institutos Nacionales de Salud (NIH) planeados por el presidente estadounidense Donald Trump.
    Redacción T21
  • La IA alcanza el Modo Dios: da forma a la realidad percibida por los usuarios 13 febrero, 2025
    El desafío que plantea la IA no es la aparición de una inteligencia superior que opere en el mismo mundo en el que operamos nosotros, sino la creación de nuevos mundos que reemplacen al nuestro. La batalla por el mundo del mañana es preeminentemente una batalla geopolítica, según un nuevo libro del politólogo Bruno Maçães.
    Redacción T21
  • Confirmado: la música calma a las fieras y reduce el dolor 12 febrero, 2025
    Una nueva investigación comprueba un antiguo dicho popular: la música puede calmar a las fieras y reducir el dolor, siempre y cuando se encuentre al ritmo correcto. El alivio del dolor se concreta cuando se reproduce música a un ritmo que se alinea con el tempo natural de una persona.
    Pablo Javier Piacente / T21
  • En el pasado, el movimiento de las orejas nos habría ayudado a oír 12 febrero, 2025
    Escuchar atentamente activa pequeños músculos del oído, los mismos que permiten a algunas personas mover las orejas, según muestra un nuevo estudio. En el pasado, podrían habernos ayudado a oír, como sucede con otras especies. Ahora, estos músculos vestigiales no nos ayudan a oír, pero se activan cuando requerimos un esfuerzo extra al identificar un […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • El telescopio Webb estudiará al asteroide 2024 YR4, que podría impactar con la Tierra en 2032 12 febrero, 2025
    El asteroide 2024 YR4 tiene una probabilidad de aproximadamente el 2,3% de impactar con la Tierra en 2032: las posibilidades se han duplicado luego de los últimos análisis, motivando que el equipo a cargo del Telescopio Espacial James Webb (JWST) se comprometa a estudiar el tamaño real de la roca espacial y otras de sus […]
    Redacción T21
  • El futuro digital de la muerte: ¿inmortalidad virtual o espejismo tecnológico? 12 febrero, 2025
    La digitalización está transformando nuestra relación con la muerte y el duelo: el difunto se ha vuelto cada vez más "invisible". En su lugar, cobran protagonismo las representaciones digitales del fallecido en las redes sociales, así como proliferan los cementerios virtuales.
    Redacción T21
  • ¿Puede la gripe aviar desatar una nueva pandemia? 11 febrero, 2025
    Una nueva cepa de gripe aviar en Nevada, Estados Unidos, muestra una mutación preocupante: se trata de una variedad que intriga a los científicos, porque se relaciona directamente con la influenza aviar altamente patógena (IAAP) en humanos, que provocó la primera y única muerte humana relacionada con la gripe aviar en América del Norte hasta […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Descubren cómo el cerebro supera el miedo 11 febrero, 2025
    Un equipo de investigadores ha identificado cómo el cerebro supera al miedo en roedores: han logrado describir el mecanismo cerebral que se activa en los ratones para superar el miedo instintivo. De confirmarse en humanos, el hallazgo podría ayudar a la investigación de tratamientos y soluciones para personas con patologías como el trastorno de estrés […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • El núcleo de la Tierra podría estar a punto de estallar: habría volcanes a 5.000 kilómetros de profundidad 11 febrero, 2025
    Un estudio revela que el núcleo interno de la Tierra está cambiando de forma misteriosa y aún incierta: el núcleo interno giratorio no solamente modifica su velocidad de rotación, sino que también parece cambiar de forma, con variaciones que se manifiestan a través de las ondas acústicas que se propagan por el centro de la […]
    Redacción T21