Atrapan por primera vez partículas fantasma que podrían revolucionar la física

Neutrinos de alta energía. Consideradas "partículas fantasma" livianas, porque lo atraviesan todo a casi la velocidad de la luz. Incluido nuestro cuerpo. O eso creíamos hasta esta semana. El detector IceCube (literalmente, cubo de hielo, que es lo que en esencia es este instrumento) ha capturado por primera vez en la Tierra neutrinos de alta energía. Esta partícula es considerada "una de las últimas fronteras de la comprensión del universo", señala a El Independiente la astrofísica de la Universidad de París Diderot Isabelle Grenier. Una se quedó atrapada el 22 de septiembre, dejando un bonito rastro de luz que nos da pistas sobre de dónde viene, que, sin duda es muy muy lejos.

La Tierra recibe "un bombardeo constante de billones de neutrinos". Hasta ahora se pensaba que nos atravesaban sin más. Pero un equipo internacional liderado por Spencer Klein del Laboratorio Lawrence Berkeley National California (EE.UU.) acaba de encontrar indicios de lo contrario. "Los neutrinos tienen una reputación bastante bien ganada por ser sorprendentes", dice Darren Grant, portavoz de IceCube. "Es increíblemente emocionante ver esta primera medición y el potencial que tiene para futuras pruebas de precisión".

Sin apenas masa y sin casi capacidad para interaccionar con nada, atraparlos supone gozar de "una reserva valiosísima de información", según señala Grenier, quien precisamente visitaba este martes Madrid para dar una conferencia en torno a lo cambiante del universo en el Institut Français. Los neutrinos de alta energía "llegan de muy lejos y en línea recta", al no chocar apenas con nada, se pueden convertir en mensajeros del pasado, de los orígenes de nuestro universo. Aún no somos capaces de explicar qué pasó en los instantes posteriores al Big Bang. Pero el avance publicado este miércoles es apenas un aperitivo y hay mucho por confirmar.

Un enorme cubo de hielo para atraparlos a todos

Ya en 2013 tuvimos noticias de los neutrinos. "Sabíamos que los de menor energía pasan a través de casi cualquier cosa", explicaba Doug Cowen, profesor de Astrofísica en la Universidad de Penn State y otro de los autores del estudio. "Esperábamos que los neutrinos de mayor energía fuesen diferentes, pero ningún experimento había podido demostrar que pudieran ser absorbidos".

Un enorme bloque de hielo habita en la Antártida para congelar la imagen o rastro de los neutrinos extraterrestres. A casi 2 km de profundidad, cerca del Polo Sur, se colocaron 5.160 sensores del tamaño de una pelota de fútbol. Al chocar estas partículas con el hielo dejan una estela o chispazo no visible por el ojo humano. Se llama radiación de Cherenkov. Al rastrearla, se puede ver la dirección y energía de las partículas fantasmas. Algunas llegan de no se sabe muy bien dónde, quizás, agujeros negros supermasivos. Otros, de sitios cercanos como el Sol. Analizando esos datos, se podía ver que si una partícula había entrado, por ejemplo, por Asia, tenía menos probabilidades de llegar a la Antártida. O lo que es lo mismo: la Tierra los frena.

El estudio, publicado en Nature, se basa en los datos de aproximadamente 10.800 interacciones subatómicas recogidas durante todo un año. Cowen y Tyler Anderson, profesor asistente de Investigación de Física en la Universidad Penn State, son miembros colaboradores de IceCube así como coautores de este estudio en el que participa una veintena de países.

¿Para qué sirve esto?

Para llegar a sitios donde nunca llegaremos más que con la ciencia ficción, como el centro de la Tierra. Estos mensajeros fantasma pueden ser una herramienta útil para radiografiar el núcleo terrestre, cual hacen los rayos X con nuestros huesos.

"IceCube fue creado para explorar las fronteras de la física y, al hacerlo, posiblemente desafiar las percepciones existentes sobre la naturaleza del universo. Este nuevo hallazgo y otros por venir están en esa línea de gran descubrimiento científico", señaló en la presentación del estudio James Whitmore, director de la división de Física de la National Science Foundation.

Aún es pronto para evaluar el alcance del descubrimiento. También para que nos hable del origen de todo, como señalaba la doctora Grenier. "Por supuesto, esperábamos que apareciera alguna nueva física, pero desafortunadamente encontramos que el Modelo Estándar, como de costumbre, resiste la prueba", añadía el doctor Whitmore. Con todo, conviene que la palabra neutrino empiece a sonarnos. Junto con las ondas gravitacionales, el mundo de la astrofísica coincide en que serán verdaderas factorías de sorpresas.