domingo, 5 de diciembre de 2010

Esto no es un neutrino precisamente.


A algunos físicos se les recrimina por parte del público en general, así como por científicos de otros campos, el gasto de sumas gigantescas de dinero en equipamiento de última generación que hace poca cosa aparte de satisfacer la curiosidad humana. Además de señalar que aumentar el conocimiento del universo en el que vivimos no es cosa baladí, la defensa suele hacer hincapié en cómo algunos de los grandes proyectos de investigación han aportado resultados inesperados, desde los hornos microondas a internet. También podría argumentarse que otros campos de la ciencia pueden beneficiarse de estos equipos tan sofisticados de la forma más inesperada. Un ejemplo reciente es cómo los experimentos de física de astropartículas están ayudando a lo estudios de la biología marina.

Como sugiere su nombre, la física de astropartículas se centra en las partículas que llegan del espacio más que en las que se producen en los aceleradores de partículas. Cuando estas partículas entran en la atmósfera y chocan con los átomos del aire, el agua (en cualquiera de sus estados), las rocas o lo que sea que se encuentre en su camino, provocan una serie de efectos característicos. Analizando estos efectos los expertos son capaces de decir qué llegó a la Tierra y, algunas veces, de dónde provenía. La idea es que estas observaciones permitirán conocer aspectos del universo más allá de nuestra galaxia y, por ello mismo, del pasado del universo.

Sin carga y prácticamente sin masa, los neutrinos de alta energía atraviesan imperturbablemente los campos magnéticos interestelares. Como consecuencia, en el caso de detectarse uno, se podría calcular su trayectoria hasta el acontecimiento espacial que lo generó. Desafortunadamente, la inmutabilidad del neutrino hace que también sea bastante difícil de detectar. Billones de ellos atraviesan nuestro cuerpo cada segundo sin dejar ninguna traza que podamos distinguir. Tan indiferentes son los neutrinos a los obstáculos materiales (e inmateriales) que la mayor parte del tiempo ni el núcleo terrestre altera su trayectoria. El aspecto positivo para la investigación es que la Tierra sí es una pantalla contra cualquier otra partícula que un telescopio pudiese confundir con un neutrino.

Los telescopios de neutrinos son enormes instalaciones de sensores bajo tierra o bajo el mar. El más grande, IceCube, que está en las profundidades de la Antártida en un kilómetro cúbico de hielo antiquísimo, sin burbujas y perfectamente transparente, empezará a funcionar en serio a comienzos del próximo año. En general se basan en detectar los destellos de luz que se generan en las extremadamente raras ocasiones en las que un neutrino interactúa con un átomo. Pero, con el objeto de incrementar las probabilidades de éxito, se usan otros métodos alternativos de detección. Uno de ellos es escucharlos. Eso es precisamente lo que están intentando hacer en ANTARES, frente a las costas francesas, NEMO, cerca de la isla de Sicilia y NESTOR en el griego mar Egeo, todos ellos sumergidos unos dos kilómetros y medio bajo la superficie del Mediterráneo. Los tres son ensayos de un detector futuro mucho mayor, el telescopio de neutrinos de un kilómetro cúbico, KM3NeT, una respuesta acuática a IceCube.

Cuando un neutrino choca con un átomo la energía de la colisión calienta el entorno inmediato, provocando una minúscula onda de choque que tiene una forma concreta. En otras palabras, hace ruido. Una ventaja de la detección acústica es que el sonido viaja bastante mejor en el agua y el hielo que la luz. De hecho, se calcula que el ruido que haría la colisión de un neutrino sería audible a 5 km. La desventaja es que, mientras hay poco que pueda confundirse con un destello de luz en la oscuridad de los lugares donde se ubican los detectores, cualquier movimiento produce sonido. Por tanto, para asegurar que lo que se escucha es realmente un neutrino es necesario conocer qué ruidos llenan el mundo subacuático.

Para hacer esto los cazadores de neutrinos europeos han pedido la ayuda de los biólogos marinos. Éstos se han encontrado de repente con acceso a equipos que no están al alcance de los departamentos de biología , como micrófonos (hidrófonos) ultrasensibles ubicados en las profundidades del mar. Cuando los equipos comenzaron a estudiar los registros, se dieron cuenta en seguida que las profundidades del Mediterráneo están mucho menos silenciosas de los que se pensaba. Por el contrario, hay mucho ruido ambiental: desde los movimientos naturales del agua al tráfico marino. Sin embargo, lo que realmente llamó la atención de los biólogos marinos son los chasquidos de los cachalotes.

No es la primera vez que se detectan cachalotes en el Mediterráneo. Tampoco es sorprendente que se les pueda escuchar. Los chasquidos, que se usan probablemente para evaluar la profundidad y localizar a sus presas de una manera que recuerda al sistema de los murciélagos (ecolocación), están entre los sonidos animales más altos y pueden viajar hasta 20 km en el agua. Pero los avistamientos y registros sonoros anteriores, más próximos a la superficie, sugerían que los cachalotes son relativamente escasos y están alejados entre sí. Los registros hidrofónicos de las aguas profundas donde pasan la mayor parte de su tiempo ponen ahora de manifiesto que son mucho más abundantes de lo que se creía.

¿Qué? ¿Te apetecería escucharlos a ti? Bienvenido a LIDO (aguarda hasta que veas al cachalote nadar hacia el fondo antes de hacer click; sube el volumen de los altavoces).

2 comentarios:

Dani dijo...

Genial artículo, César. Una pena que puedas recibir el premio ED a la divulgación. Tendrás que conformarte con los agradecimientos de tus lectores.

Saludos. Y gracias.

Daniel Marín dijo...

Tiene razón mi tocayo. Estoy por crear un premio Eureka para dártelo a ti ;-)

Un saludo.