Un gran observatorio de neutrinos comenzará a funcionar en 2021 en el fondo del lago Baikal

Estas partículas 'fantasmales' pueden ser la clave de la llamada nueva física que va más allá de la física del modelo estándar.

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Este año se planea la puesta en marcha de uno de los telescopios de neutrinos más grandes del mundo, el Baikal-GVD, ubicado en el lago Baikal en Rusia; así como el inicio de experimentos para medir la masa de neutrinos, unas partículas subatómicas con masas increíblemente pequeñas y sin carga, que están directamente relacionados con la búsqueda de la nueva física que va más allá de la física del modelo estándar.

Cuando se complete, ese observatorio de neutrinos, ubicado en el fondo del lago más profundo del planeta, será comparable al IceCube, el detector de neutrinos más grande construido hasta la fecha, ubicado en el Polo Sur, que el año pasado detectó lo que parecieron ser señales de neutrinos, que no pueden explicarse con la física del modelo estándar.

El Baikal fue elegido para la instalación del telescopio, porque cuenta con áreas de hasta un kilómetro de profundidad cerca de la orilla que son aptas para la colocación de equipos científicos. Además, las aguas del lago Baikal tienen la transparencia necesaria para los experimentos. Por último, durante aproximadamente dos meses al año el lago está cubierto de hielo, lo que facilita enormemente la instalación y el mantenimiento del telescopio.

En 2015, se desplegó y se activó el primer clúster del telescopio llamado ‘Dubna’. Hasta la fecha se han puesto en funcionamiento siete clústeres separados por 300 metros uno del otro. Cada clúster consta de ocho cables verticales de los que cuelgan módulos ópticos de vidrio. Cuando esté terminado, se espera que se agreguen dos clústeres más a la instalación y entonces el volumen del detector aumentará a 0,45 kilómetros cúbicos. De esta manera podría convertirse en el telescopios de neutrinos más grande del mundo.

Actualmente, en la construcción del nuevo telescopio participa un grupo internacional de físicos e ingenieros, dirigido por científicos del Instituto de Investigación Nuclear de la Academia de Ciencias de Rusia y el Instituto Conjunto de Investigación Nuclear en Dubná.

¿Qué son los neutrinos?

Los neutrinos, cuya existencia se confirmó experimentalmente en 1956, difieren en su origen. Se cree que las reacciones que ocurren en el interior del Sol son la mayor fuente de neutrinos, que lanza a cada segundo torrentes de estas partículas a través de la Tierra. Otros neutrinos, con una energía extremadamente alta y que son muy difíciles de detectar, provienen de eventos cósmicos increíblemente poderosos.

Los neutrinos son partículas ‘fantasmales’ extremadamente pequeñas, presentes en todo el universo. Se denominan así debido a su capacidad para atravesar cualquier objeto prácticamente sin interactuar con la materia.

Así, la probabilidad de que un neutrino o incluso un gran número de neutrinos choque con un átomo es increíblemente pequeña. Pero si tenemos un detector grande y un enorme flujo de neutrinos, podríamos obtener una tasa de colisión bastante vigorosa: varios casos por día, por hora o por minuto. Se espera que el telescopio del lago Baikal haga posible captar estos constantes flujos de neutrinos de alta energía provenientes del espacio profundo.

Según el consorcio estatal Rostec, los neutrinos pueden ayudar a “ampliar nuestra comprensión de las primeras etapas de la evolución del Universo, la materia oscura y la energía oscura, los procesos de creación de elementos químicos, la evolución de las estrellas, la estructura interna y la composición del Sol y la Tierra, así como comprender mejor las propias partículas”.

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