¿Por qué importan los neutrinos? - Sílvia Bravo Gallart

Ver la lección completa en: http://ed.ted.com/lessons/why-neutrinos-matter-silvia-bravo-gallart

Las partículas elementales son los bloques de construcción más pequeños conocidos en el universo, y el neutrino es de las partículas más pequeñas de lo pequeño. Estos diminutos neutrinos pueden hablarnos de los confines y los entornos más extremos del universo... pero solo si podemos capturarlos. Sílvia Bravo Gallart detalla la forma en que trabaja el telescopio IceCube en la Antártida para hacer precisamente eso.

Lección de Sílvia Bravo Gallart, animación de Steff Lee.

Están por todas partes,
pero nunca podrás ver uno.

Billones te atraviesan
en este mismo segundo,

pero no puedes sentirlos.

Estas partículas fantasma son los
neutrinos y, si es que podemos atraparlos,

nos pueden hablar de los confines

y los entornos más extremos del universo.

Los neutrinos son partículas elementales,

es decir, no se pueden subdividir en
otras partículas como los átomos.

Las partículas elementales son
los bloques más pequeños conocidos

de todo lo que existe en el universo,

y son de los más pequeños
de lo pequeño.

Con un millón de veces
menos masa que un electrón,

el neutrino atraviesa la materia, pues
no lo afectan los campos magnéticos.

De hecho, casi nunca interactúa con algo.

Eso significa que puede atravesar
el universo en línea recta

durante millones o incluso
miles de millones de años,

llevando información de forma
segura de su origen.

Y ¿de dónde vienen?

Casi de todas partes.

Los produce el cuerpo tras la
desintegración radiactiva de potasio.

Los rayos cósmicos que impactan en
los átomos de la atmósfera terrestre

crean una lluvia de neutrinos.

Se producen en reacciones nucleares
en el interior del Sol

y por la decadencia radiactiva
en el interior de la Tierra.

Y podemos generarlos
en reactores nucleares

y aceleradores de partículas.

Pero los neutrinos de más alta energía
nacen lejos en el espacio

en entornos de los que
sabemos muy poco.

Puede ser en los agujeros
negros súper masivos,

o quizá en algún dínamo cósmico
todavía por descubrir,

se aceleren los rayos cósmicos a energías
más de un millón de veces mayor

que cualquier acelerador
construido por el humano.

Estos rayos cósmicos, la mayoría
de los cuales son protones,

interactúan bruscamente con
la materia y la radiación que los rodea,

produciendo neutrinos de alta energía,

que se propagan como
migas de pan cósmicas

que nos pueden indicar las ubicaciones

y los interiores de los motores
cósmicos más potentes del universo.

Eso es, si es que podemos atraparlos.

La poca interacción de los neutrinos
con otra materia

puede hacer de ellos grandes mensajeros,

pero también los hace
muy difícil de detectar.

Una forma es interponer un gran volumen
de material transparente en su camino

y esperar que un neutrino se autodetecte

mediante el choque con
el núcleo de un átomo.

Eso es lo que está pasando
en la Antártida en el IceCube,

el mayor telescopio
de neutrinos del mundo.

Está ubicado en medio de
un kilómetro cúbico de hielo

que ha sido purificado por la presión

de miles de años de hielo
y nieve acumulados,

hasta el punto de ser los sólidos
más claros de la Tierra.

Y a pesar de estar plagado de pozos
con más de 5000 detectores,

la mayoría de los neutrinos cósmicos que
atraviesan IceCube nunca dejan rastro.

Pero cerca de 10 veces al año,

un neutrino de alta energía
choca con una molécula de hielo,

y dispara chispas de partículas
subatómicas cargadas

que viajan más rápido
que la luz por el hielo.

Así como un avión a chorro
que supera la velocidad del sonido

produce un estampido sónico,

estas partículas cargadas súper lumínicas
dejan tras de sí un cono de luz azul,

una especie de estampido fotónico.

Esta luz se propaga por el IceCube,

impactando en algunos de sus detectores
ubicados a 1,6 km bajo la superficie.

Los tubos fotomultiplicadores
amplifican la señal,

que contiene información de los caminos
y energías de las partículas cargadas.

Los datos se emiten a los
astrofísicos de todo el mundo

que buscan en los patrones de luz

pistas sobre los neutrinos
que los produjeron.

Estas colisiones súper energéticas
son tan raras

que los científicos del IceCube
le dan a cada neutrino un apodo,

como Gran Ave y Dr. Strangepork.

IceCube ya ha observado

los neutrinos cósmicos de
más alta energía jamás vistos.

Los neutrinos detectados deben decirnos
de dónde vienen los rayos cósmicos

y cómo alcanzan esas energías extremas.

La luz, del infrarrojo a los
rayos X y los rayos gamma,

nos ha dado vistas del universo

cada vez más enérgicas
y continuamente sorprendentes.

Estamos en los albores de la
era de la astronomía de neutrinos,

y no tenemos ni idea de
las revelaciones que IceCube

y otros telescopios de neutrinos
nos pueden brindar

sobre los fenómenos más energéticos
y bruscos del universo.