ANTÁRTICA.- Casi como una bala, pero la más pequeña que pueda existir, llegó directamente a un centro de investigación en el Polo Sur un neutrino proveniente de un agujero negro en el centro de una galaxia a 3.700 millones de años luz de la Tierra. Una detección que causó un gran impacto no sólo en el experimento IceCube, sino también en la comunidad científica por su gran importancia.
Para entender su implicancia en otros objetos cósmicos, lo primero es determinar qué es son los neutrinos. Se trata de "partículas subatómicas, es decir, muy pequeñas, que se generan en ciertas reacciones que ocurren entre partículas subatómicas, pero su gracia es que viajan por largas distancias interactuando con la materia de manera que es muy débil", según explica a Emol el académico del Departamento de Física FCFM de la Universidad de Chile, Mario Riquelme.
También es necesario determinar, que si bien los científicos ya habían logrado identificar otros dos objetos astrofísicos mediante estas partículas subatómicas, hasta hace tres años, la mejor forma de observar el Universo era a través de la luz. Si bien con el tiempo se lograron detectar las ondas gravitacionales y ahora los neutrinos, la mayor parte de la observación y estudio del cosmos se produce con la luz que detectan diversos instrumentos.
Es precisamente ahí donde está el problema. "La mayor señal que podemos obtener de las colisiones que ocurren entre partículas en diversos ambientes astrofísicos es la luz que se produce, y es porque podemos detectarla con bastante facilidad", detalla Riquelme, agregando que "los otros subproductos de estas colisiones de partículas son los neutrinos, y el problema es que no los podemos detectar con la misma facilidad. Por lo que, de alguna manera, nos estamos perdiendo información sobre lo que está ocurriendo".
3,7 mil millones de años luz es la distancia que viajó este neutrino
Hasta ahora, los neutrinos sólo se habían podido ver en dos objetos astrofísicos, en el Sol y en un remanente de supernova, ambos sin mayor impacto en su estudio. En cambio, la detección realizada en septiembre del año pasado y anunciada esta semana, provenía de un objeto muy lejano, una señal que los científicos utilizaron para enfocar los telescopios a su origen y "ahí vieron un fenómeno que es una suerte de llamarada, que ocurre en objetos astrofísicos que se llaman 'blazars'" y con ello se "utilizó, por primera vez, una señal de un neutrino para avisar de un evento en un lugar determinado".
De ahí la importancia de este suceso, ya que por primera vez, los científicos están utilizando las observaciones de neutrinos para estudiar fenómenos astrofísicos transientes, es decir, que ocurren de vez en cuando. Algo que en esta oportunidad ocurrió a casi cuatro millones de años luz de la Tierra.
Los neutrinos en el estudio de los rayos cósmicos
Dentro de estos blazars, observando sólo con la luz que se emite, los astrónomos no son capaces de determinar realmente qué es lo que ocurre en el centro de los agujeros negros supermasivos. El también doctor en Astrofísica de la Universidad de Princeton, comenta que "el descubrimiento de ayer tiene una relación muy fuerte con los rayos cósmicos".
Los rayos cósmicos son partículas muy energéticas, que viajan muy cerca de la velocidad de la luz (la mayor posible en el Universo), que fueron descubiertas hace más de 100 años, sin embargo, los científicos aún no han logrado determinar de dónde vienen ni qué las origina. En el Universo existen diversos tipos de rayos cósmicos, pero que sólo estudiando la luz (observación tradicional) no es posible determinar, ya que pueden originar la misma luz.
"Históricamente todo fue luz, pero ahora se están metiendo las ondas gravitacionales y los neutrinos"
Mario Riquelme, doctor en Astrofísica
Sin embargo, detalla Riquelme, "la detección de este neutrino que permitió mirar hacia este blazar, que permitió ver la luz y darnos cuenta de que ahí habían rayos cósmicos. Pero además nos da una señal muy potente sobre qué tipo de rayos cósmicos hay ahí, puesto que están produciendo neutrinos".
"De alguna manera, este hallazgo nos permite discriminar distintos modelos para producción de rayos cósmicos en estos blazars", asegura el académico de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile. "Esto desafía los modelos que existen hasta ahora, porque se pensaba que en los blazars se aceleraban rayos cósmicos, pero se pensaba que eran principalmente electrones y esto dice que si de este lugar están saliendo neutrinos, entonces aparentemente hay protones".
"La detección de este neutrino motiva modelos teóricos que sean capaces de explicar cómo se podrían acelerar los protones en los blazars", ya que las observaciones anteriores "tendían a sugerir que lo que se aceleraba en estos objetos eran rayos cósmicos de electrones y no de protones; y lo que nosotros queremos saber es dónde se aceleran los rayos cósmicos de protones".
Las tres observaciones de la Astronomía
Fue el 11 de febrero de 2016 cuando desde el Observatorio de Interferometría Láser de Ondas Gravitacionales (LIGO) le reveló al mundo que, en 2015, se había logrado -por primera vez- detectar estas señales que Albert Einstein había predicho 50 años antes. En ese momento, el mundo de la observación del cosmos cambió. "Un nuevo sentido", lo llamaron algunos, y es que el Universo ya no sólo se podía ver (luz), sino que las ondas gravitacionales permitían estudiarlo desde otra perspectiva.
Ahora, los neutrinos y su detección llegan a abrir una nueva ventana al espacio. "Esto es como una mesa de tres patas, una es la luz, otras son las ondas gravitacionales y la otra son los neutrinos", así lo define Mario Riquelme. "Eso es lo que la gente llama 'astronomía de multimensaje'", agrega.
"Históricamente todo fue luz, pero ahora se están metiendo las ondas gravitacionales y los neutrinos. La relevancia del descubrimiento de ayer, es que estos neutrinos son de alta energía, nunca se habían detectado neutrinos de tan alta energía; y eso permitió estudiar con mayor profundidad un fenómeno que realmente no se entiende bien", asegura el profesor de a Universidad de Chile.
"La información que entregó este neutrino es muy relevante en comparación con los neutrinos que venían de los otros objetos. Este es un paso súper importante en la maduración de esta tercera ventana llama observación de neutrinos".
