Los astrofísicos llevan décadas esperando interceptar algún haz de partículas proveniente de la explosión de supernovas. Cuentan con enormes instalaciones para eso, como el observatorio de neutrinos en Kamioca, Japón.

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Sin embargo, desde los años 1980 solo han detectado 24 neutrinos –todos provenientes de una sola supernova– y precisamente en esa década del siglo pasado, destacó este lunes en un artículo multimedia Jake Sturmer, corresponsal de Australian Broadcasting Corporation, quien visitó recientemente el observatorio nipón.

Ese conjunto de múltiples detectores, que recibe el nombre de Kamiokande, fue construido en un subterráneo para evitar el ruido de partículas omnipresentes en la atmósfera. Después de aquella primera hazaña, los científicos nipones erigieron una segunda versión, el Súper-Kamiokande. Allí fue registrada la primera evidencia de oscilaciones de neutrinos: otro éxito científico de los finales del siglo pasado.

Por el momento, las dos gigantescas cavernas subterráneas coexisten. “Son simplemente tanques de agua pura o muy limpia, rodeados de colectores de luz”, explicó el profesor Mark Vagins, colaborador del proyecto nipón, quien acompañó al periodista a la más grande de esas instalaciones.

Estos depósitos, con 3.000 y 50.000 toneladas de agua, respectivamente, contribuyen a la busca de “pistas sobre los orígenes de nuestro Universo” por medio de la radicación de Cherenkov, producida por partículas eléctricamente cargadas a su paso por el agua y a velocidades superiores a la de la luz en dicho medio.

Las paredes constan de miles de detectores dorados de partículas. Básicamente son grandes bombillas, pero “bombillas al revés”, puesto que capturan la luz en vez de producirla y emiten la electricidad que consume una bombilla normal. De esta manera los físicos se enteran del paso de un neutrino a gran velocidad a través del depósito.

Cada supernova es “una bomba de neutrinos”, según Vagins, quien las calificó también como “la mejor fuente de neutrinos”.

A su vez, los miles de detectores son tan sensibles que si estuvieran en la Luna, podrían detectar una cerilla encendida sobre la Tierra. Además, reaccionan de manera distinta al paso de neutrinos que emanan de fuentes diferentes, lo que permite distinguir si provienen de una supernova y rompen moléculas de agua, o de una fuente terrestre (como una central nuclear), o del Sol, cuyos neutrinos también fueron interceptados por el observatorio nipón.

No obstante, Vagins comparó la posibilidad de atrapar aquellos que llegan de las supernovas con “una ventana al pasado”. Y es que, según la teoría que postula, “cada átomo de oxígeno que respiramos, cada uno que está en el agua que bebemos, en el agua de nuestros cuerpos (…) se formó en el corazón de una estrella muerta, explotada, que desapareció hace mucho”.

En espera de una nueva explosión de supernova, los estudiosos calibran la sensibilidad de los detectores disparando protones y neutrinos hacia el depósito. Estos disparos se efectúan desde el acelerador de partículasJ-PARC, situado a 295 kilómetros de distancia y a casi 2 kilómetros de profundidad, más cerca de Tokio.

Además, los investigadores propusieron agregar al agua un metal plateado de tierras raras, llamado gadolinio, para aumentar aún más la sensibilidad del sistema detector. Vagins es uno de los científicos encargados de reiniciar el funcionamiento del conjunto a finales de este año o principios del próximo, ya con este ingrediente adicional