Cada siglo ocurren en nuestra galaxia tan solo tres o cuatro supernovas, eventos superenergéticos en los que se disparan neutrinos a la velocidad de la luz. En el detector Super-Kamiokande de Japón se ha instalado un sistema informático para vigilar en tiempo real y avisar a la comunidad científica de la llegada de estas misteriosas partículas, que pueden ofrecer información crucial sobre el colapso de las estrellas y la formación de agujeros negros.


El experimento Super-Kamiokande se localiza en el Observatorio de Kamioka, a 1.000 m bajo tierra en una mina cercana a la ciudad japonesa de Kamioka. / Imagen: Kamioka Observatory, ICRR (Institute for Cosmic Ray Research), The University of Tokyo

A un kilómetro bajo tierra, en las profundidades de una mina en Japón, los científicos han construido una piscina de agua ultrapura dentro de un gigantesco cilindro repleto de tubos fotomultiplicadores. Así es el experimento Super-Kamiokande, que tiene como uno de sus objetivos prioritarios la detección de los neutrinos –unas partículas casi sin masa– que llegan desde supernovas cercanas.

El problema es que estas explosiones estelares suceden con muy poca frecuencia: tan solo tres o cuatro cada siglo en nuestra galaxia. Por este motivo, los miembros de la colaboración científica internacional Super-Kamiokande quieren estar preparados para cuando ocurra uno de estos raros fenómenos y han desarrollado un ‘monitor’ que vigila constantemente la aparición de una supernova en nuestro entorno. Los detalles se publican en la revista Astroparticle Physics.

“Se trata de un sistema informático que analiza, en tiempo real, los sucesos registrados en las profundidades del observatorio y, si detecta flujos anormalmente grandes de neutrinos, avisa rápidamente a los físicos que vigilan desde la sala de control”, explica a Sinc Luis Labarga, físico de la Universidad Autónoma de Madrid y miembro de la colaboración.

Gracias a este monitor de neutrinos los expertos pueden valorar en pocos minutos la importancia de la señal y ver si efectivamente procede de una supernova próxima, básicamente de la Vía Láctea. En ese caso pueden emitir una alerta temprana a todos los centros de investigación del mundo interesados, a los que proporcionan información y las coordenadas siderales de la fuente de neutrinos para que puedan dirigir hacia ella sus instrumentos ópticos de observación, ya que la señal electromagnética llega con retardo.

“Las explosiones supernova son uno de los fenómenos más energéticos que ocurren en el universo y la mayor parte de su energía se libera en forma de neutrinos”, comenta Labarga. “Por ello, detectar y analizar los neutrinos que se emiten en este caso, distinto a los que vienen del Sol u otras fuentes, es muy importante para conocer los mecanismos de formación de las estrellas de neutrones –un tipo de remanente estelar– y los agujeros negros”.

Oportunidad para investigar las propiedades de los neutrinos

“Además –añade–, durante las explosiones de supernova se genera una cantidad enorme de neutrinos en un intervalo espacio temporal extremadamente pequeño de unos pocos segundos, por eso hay que estar preparados; y esto nos permite investigar propiedades fundamentales de estas fascinantes partículas, como sus interacciones, la jerarquía y el valor absoluto de sus masas, su vida media y seguramente otras características que todavía no podemos ni imaginar”.

Labarga recuerda que el Super-Kamiokande está permanentemente en estado de detección de neutrinos, salvo intervalos imprescindibles de calibración o reparaciones, y cualquier día nos puede dar una sorpresa.

agenciasinc.es / 7 noviembre 2016

El detector Super-Kamiokande espera la llegada de neutrinos de una supernova