Los neutrinos son las partículas más escurridizas de la naturaleza. Fueron descritos por primera vez desde un punto de vista teórico en 1930 por el físico austriaco Wolfgang Ernst Pauli, uno de los padres de la física cuántica. Su descubrimiento experimental se produjo en 1956, gracias a los físicos estadounidenses Frederick Reines y Clyde Cowan.
La razón por la cual estas partículas son tan difíciles de detectar es que apenas interaccionan con la materia ordinaria. Además, su masa es muy pequeña, su carga eléctrica es neutra y no son influenciadas por la interacción nuclear fuerte ni por la fuerza electromagnética, aunque sí por la gravedad y la interacción nuclear débil. Esto las convierte en partículas muy especiales.
Los científicos ilustran lo complicado que es capturar un neutrino explicando que cada segundo varios trillones de estas partículas atraviesan la Tierra y a los seres humanos sin colisionar con ninguna otra partícula. También se menciona que sería necesario fabricar una plancha de plomo con un espesor de un año luz para que la mitad de los neutrinos que la atraviesan colisionen con las partículas del bloque de plomo.
El observatorio de Jiangmen ya está listo para cazar neutrinos
A pesar de la dificultad para detectar neutrinos, existen varios observatorios capaces de hacerlo, como el Super-Kamiokande japonés, que se encuentra en Hida, Japón. Este observatorio está construido en una mina a 1 km de profundidad y tiene un volumen similar al de un edificio de quince pisos.
El observatorio subterráneo de neutrinos de Jiangmen, ubicado en la provincia china de Guangdong, es el protagonista de este artículo. Conocido como JUNO (Jiangmen Underground Neutrino Observatory), este observatorio cuenta con una piscina cilíndrica de 44 metros de profundidad, situada en una cámara subterránea con paredes de granito.
El detector de neutrinos de JUNO está constituido por una malla de acero inoxidable de 41,1 metros de diámetro que sostiene una esfera acrílica de 35,4 metros de diámetro. Este recipiente contiene 20.000 toneladas de un líquido diseñado para interactuar con los neutrinos y producir una señal de luz detectable, lo que lo convierte en el mayor detector de neutrinos del mundo.
La composición del líquido busca maximizar la cantidad de luz generada por la interacción de cada neutrino. Sus componentes incluyen benceno de alquilo lineal como disolvente, 2,5-difeniloxazol, que se excita al interactuar con un neutrino y emite un destello de luz, y 1,4-Bis(2-metilstiril)benceno, que absorbe la luz ultravioleta emitida y la reemite en una longitud de onda más larga.
Los destellos de luz son recogidos por 45.000 tubos fotomultiplicadores que recubren la superficie interior de la esfera. Al medir la intensidad, la posición y la duración de estos destellos, los científicos pueden reconstruir la trayectoria y la energía de cada neutrino. Según Wang Yifang, portavoz de JUNO, “este observatorio permitirá a los científicos abordar preguntas fundamentales acerca de la naturaleza de la materia y el universo”.
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