MATEMÁTICAS, FÍSICA Y QUÍMICA: Astronomía y Astrofísica

El detector Super-Kamiokande espera la llegada de neutrinos de una supernova

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Cada siglo ocurren en nuestra galaxia tan solo tres o cuatro supernovas, eventos superenergéticos en los que se disparan neutrinos a la velocidad de la luz. En el detector Super-Kamiokande de Japón se ha instalado un sistema informático para vigilar en tiempo real y avisar a la comunidad científica de la llegada de estas misteriosas partículas, que pueden ofrecer información crucial sobre el colapso de las estrellas y la formación de agujeros negros.

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SINC | | 07 noviembre 2016 08:24

<p>El experimento Super-Kamiokande se localiza en el Observatorio de Kamioka, a 1.000 m bajo tierra en una mina cercana a la ciudad japonesa de Kamioka. / Imagen: Kamioka Observatory, ICRR (Institute for Cosmic Ray Research), The University of Tokyo</p>

El experimento Super-Kamiokande se localiza en el Observatorio de Kamioka, a 1.000 m bajo tierra en una mina cercana a la ciudad japonesa de Kamioka. / Imagen: Kamioka Observatory, ICRR (Institute for Cosmic Ray Research), The University of Tokyo

A un kilómetro bajo tierra, en las profundidades de una mina en Japón, los científicos han construido una piscina de agua ultrapura dentro de un gigantesco cilindro repleto de tubos fotomultiplicadores. Así es el experimento Super-Kamiokande, que tiene como uno de sus objetivos prioritarios la detección de los neutrinos –unas partículas casi sin masa– que llegan desde supernovas cercanas.

El problema es que estas explosiones estelares suceden con muy poca frecuencia: tan solo tres o cuatro cada siglo en nuestra galaxia. Por este motivo, los miembros de la colaboración científica internacional Super-Kamiokande quieren estar preparados para cuando ocurra uno de estos raros fenómenos y han desarrollado un ‘monitor’ que vigila constantemente la aparición de una supernova en nuestro entorno. Los detalles se publican en la revista Astroparticle Physics.

Cuando se detecten neutrinos procedentes de una supernova se emitirá una alerta a centros de investigación de todo el mundo 

“Se trata de un sistema informático que analiza, en tiempo real, los sucesos registrados en las profundidades del observatorio y, si detecta flujos anormalmente grandes de neutrinos, avisa rápidamente a los físicos que vigilan desde la sala de control”, explica a Sinc Luis Labarga, físico de la Universidad Autónoma de Madrid y miembro de la colaboración.

Gracias a este monitor de neutrinos los expertos pueden valorar en pocos minutos la importancia de la señal y ver si efectivamente procede de una supernova próxima, básicamente de la Vía Láctea. En ese caso pueden emitir una alerta temprana a todos los centros de investigación del mundo interesados, a los que proporcionan información y las coordenadas siderales de la fuente de neutrinos para que puedan dirigir hacia ella sus instrumentos ópticos de observación, ya que la señal electromagnética llega con retardo.

“Las explosiones supernova son uno de los fenómenos más energéticos que ocurren en el universo y la mayor parte de su energía se libera en forma de neutrinos”, comenta Labarga. “Por ello, detectar y analizar los neutrinos que se emiten en este caso, distinto a los que vienen del Sol u otras fuentes, es muy importante para conocer los mecanismos de formación de las estrellas de neutrones –un tipo de remanente estelar– y los agujeros negros”.

Oportunidad para investigar las propiedades de los neutrinos

“Además –añade–, durante las explosiones de supernova se genera una cantidad enorme de neutrinos en un intervalo espacio temporal extremadamente pequeño de unos pocos segundos, por eso hay que estar preparados; y esto nos permite investigar propiedades fundamentales de estas fascinantes partículas, como sus interacciones, la jerarquía y el valor absoluto de sus masas, su vida media y seguramente otras características que todavía no podemos ni imaginar”.

Labarga recuerda que el Super-Kamiokande está permanentemente en estado de detección de neutrinos, salvo intervalos imprescindibles de calibración o reparaciones, y cualquier día nos puede dar una sorpresa.

Referencia bibliográfica:

K. Abe et al. The Super-Kamiokande Collaboration. "Real-time supernova neutrino burst monitor at Super-Kamiokande". Astroparticle Physics 81: 39-48, 2016.

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Zona geográfica: Internacional
Fuente: SINC

Comentarios

  • Joaquin Felix Rodriguez Bassecourt |14. noviembre 2016 08:17:59

    El neutrino como partícula quizá nos define la base de las masas termiónicas inerciales, las cuales en principio conservan una velocidad próxima a la luz, desde esta perspectiva las masas inerciales fermiónicas del neutrón, el protón y el electrón podrían ser en tanto que masas inerciales fermiónicas una integral de neutrinos como variable inercial, en tanto que la carga eléctrica que jamás ha sido aislada podría ser una consecuencia de la asimetría cuantitativa entre cuantos de espacio y cuantos de masa, en el espacio físico del neutrón como integral de masa entrópica. De forma que los cuantos de masa deficitarios respecto a los cuantos de espacio, se integrarían en la masa entrópica del neutrón como carga eléctrica asociada.

    Los desequilibrios macroscópicos de la simetría cuantitativa entre masa y espacio podrían ser los responsables de los efectos atribuidos a la materia oscura, la diferencia en esta caso podría consistir en efectos diferentes a los de la asimetría microscópica responsable de la carga eléctrica, que se asemejarían a efectos gravitatorios causados por una masa indetectable.

    Por otro lado no debemos olvidar que la diferencia entre los cuantos de masa y los cuantos de espacio es: a) el cubo cuántico de espacio como volumen define la fuerza de atracción activa, en tanto que su centro representa la fuerza de repulsión reactiva, que limita la intersección de las esferas cuánticas de espacio formando los cubos; b) la esfera cuántica de masa representa la fuerza de repulsión activa, siendo su centro la fuerza de atracción activa. La integración de cuantos de masa formaría al resto de las partículas, ya fuesen energéticas (cuantos de energía y fotones) o las masas inerciales de las restantes partículas.

    La intersección de las esferas cuánticas de espacio formando los cubos cuánticos de volumen máximo, son los que determina la continuidad del espacio en su yuxtaposición como cubos cuánticos de espacio. Por lo que el espacio al igual que la masa es materia.

    El neutrino es como partícula la base de la masa inercial de la masa atómica, así como determina el momento de formación de la estructura atómica en sus diferentes niveles electrónicos, como el momento conservativo integrador de la masa neutrónica es también el formador de la masa atómica. Momento conservativo de la masa neutrónica o atómica que con independencia de la distancia entre los elementos, se puede realizar en función de la resonancia espacio temporal que al anular la reactancia inductiva espacial y capacitiva temporal determinan una relación de contigüidad espacio temporal.

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    • Javier Alonso |17. noviembre 2016 08:36:34

      ¡Otra vez Rodriguez con su pomposo galimatías! Veamos qué hay de aprovechable:

      "...masas termiónicas inerciales, las cuales en principio conservan una velocidad próxima a la luz..." Supongo que será 'Fermiónicas", pero me gustaría saber qué proporción de fermiones en el Universo conserva una velocidad próxima a la de la luz.

      "...masas inerciales fermiónicas ..." La inercia es una consecuencia de la masa, no una clase de la misma. Muéstreme una masa sin inercia, y le mostraré a un fotón en reposo :-). 18 'masas' en total en todo el post.

      "...los cuantos de masa deficitarios respecto a los cuantos de espacio..." Pero... ¿El cuanto no es la cantidad discreta de energía mínima? ¿Será un cuanto de masa deficitario como el carnicero que nos estafa en el peso? ¿O es que el déficit lo causa el hecho de que el apartamento es tan pequeño que no caben los muebles?.

      "...masa entrópica del neutrón como carga eléctrica asociada." ¡Que le den un NOBEL, acaba de descubrir la carga eléctrica del neutrón! Pero... ¿Qué demonios es la masa entrópica?.

      "Los desequilibrios macroscópicos de la simetría ...efectos gravitatorios causados por una masa indetectable." No entiendo nada, lo siento. Sobre todo lo de que si una masa es indetectable, ésta tenga efectos detectables. O se detecta, o no existe.

      "Por otro lado no debemos olvidar ...masas inerciales de las restantes partículas." Sigo navegando por un mar de inopia... No tiene ningún sentido. Y me gustaría ver un campo de fuerza de forma cúbica, si es que se refiere a eso, que vaya Ud. a saber...

      "La intersección de las esferas cuánticas de espacio...Por lo que el espacio al igual que la masa es materia." O sea, que el Universo está todo lleno y no cabe nada más. He encontrado más sentido en algún libro de Alquimia que en todo esto.

      "...resonancia espacio temporal que al anular la reactancia inductiva espacial y capacitiva temporal determinan una relación de contigüidad espacio temporal." ¡Jó, ahora ha descubierto la electricidad relativista! ¡Es un genio!


      Al posible lector de este comentario: He dedicado toda mi vida como docente a luchar contra la ignorancia y la necedad, con mayor o menor fortuna. Por eso no puedo soportar a 'enterados', 'listillos', falsos expertos y otra gente que desvirtúa al método científico, a quienes lo seguimos y a la propia Ciencia.

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