jueves, 5 de diciembre de 2013

El detector de partículas IceCube en la Antártida registra neutrinos de alta energía

Científicos en el detector de partículas subterraneo en la Antártida llamado Observatorio en el Polo Sur IceCube, han detectado neutrinos de alta energía, ideales para el futuro de la "astronomía extrema" ya que pueden ser usados para detectar las fuentes de rayos cósmicos y proporcionar información acerca de los fenómenos más violentos y menos conocidos del universo.

Este es el primer indicador de neutrinos de muy alta energía provenientes de fuera del sistema solar. Debido a que los neutrinos son partículas subatómicas con muy poca masa y sin carga, sus interacciones con la materia son tan débiles que en general pasan a través de la Tierra sin ser detectados. Una gran mayoría de estos fugaces neutrinos de alta energía fueron producidos en colisiones hace aproximadamente 15.000 millones de años, un poco después del nacimiento del universo. Otros son producidos constantemente por las centrales nucleares, aceleradores de partículas, bombas nucleares, eventos atmosféricos o durante el nacimiento, colisión o muerte de estrellas. Alrededor de 100 trillones de neutrinos pasan a trabés de nuestro cuerpo cada segundo.

El detector de partículas IceCube de 271 millones de dólares transformó un kilómetro cúbico de hielo antártico en un grupo de 5.160 sensores ópticos en 86 cadenas que se extiende a lo largo de 8.000 pies bajo la superficie de hielo, donde la intensa presión proporciona hielo completamente transparente. De vez en cuando, un neutrino de alta energía pasando a través de la Tierra colisiona con un núcleo en el hielo, produciendo partículas secundarias eléctricamente cargadas que radian en un brillo de luz azul, denominado radiación de Cherenkov.

La radiación se dispersa a través del hielo transparente a cientos de pies, donde puede ser detectada por los sensores ópticos del IceCube. Mapeando el grupo de luz usando los datos recolectados desde Mayo de 2010 a Mayo de 2012, los ciéntificos han descubierto el sabor, energía, y dirección de llegada de más de 28 eventos de neutrinos de alta energía hasta ahora.

Los científicos estuvieron inicialmente sorprendidos de detectar dos neutrinos con ultra altas energías en el rango de petaelectronvoltios (PeV), en lugar de en el rango de super-exaelectronvoltio (EeV) tal y como se esperaba para los neutrinos cosmogénicos. Esta información les llevó a diseñar un filtro para el IceCube que identificara exclusivamente neutrinos que interactúan dentro del detector, eliminando problemas con los neutrinos atmosféricos.

Via SPIE

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