{"id":319119,"date":"2020-01-06T18:52:53","date_gmt":"2020-01-06T21:52:53","guid":{"rendered":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=319119"},"modified":"2020-01-07T15:30:51","modified_gmt":"2020-01-07T18:30:51","slug":"francis-halzen-en-la-estela-de-neutrinos-y-rayos-cosmicos","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/francis-halzen-en-la-estela-de-neutrinos-y-rayos-cosmicos\/","title":{"rendered":"Francis Halzen: En la estela de neutrinos y rayos c\u00f3smicos"},"content":{"rendered":"<p>Con formaci\u00f3n como te\u00f3rico y desempe\u00f1\u00e1ndose en actividades en la interfaz entre la f\u00edsica de part\u00edculas, la astrof\u00edsica y la cosmolog\u00eda, el belga-estadounidense Francis Halzen, de 74 a\u00f1os, docente de la Universidad de Wisconsin-Madison, en Estados Unidos, participa desde hace m\u00e1s de 30 a\u00f1os en experimentos en el Polo Sur geogr\u00e1fico, en la Ant\u00e1rtida, que se montaron para registrar el paso de neutrinos de alta energ\u00eda por la Tierra. En 1987 comenz\u00f3 a trabajar en el equipo del Amanda, un telescopio de neutrinos de primera generaci\u00f3n que luego fue reemplazado por el Observatorio de Neutrinos IceCube. En operaci\u00f3n desde 2003, el IceCube est\u00e1 integrado por una red de 5.160 detectores instalados\u00a0 a profundidades entre 1,5 y 2,5 kil\u00f3metros bajo mil millones de toneladas de hielo en los alrededores de la estaci\u00f3n ant\u00e1rtica estadounidense Amundsen-Scott.<\/p>\n<p>Como cient\u00edfico en jefe del observatorio, un proyecto con un presupuesto de 279 millones de d\u00f3lares, Halzen coordin\u00f3 al grupo de 300 investigadores de 12 pa\u00edses que en agosto de este a\u00f1o realizaron el mayor descubrimiento del IceCube: la identificaci\u00f3n de la primera fuente de neutrinos de alta energ\u00eda, las part\u00edculas m\u00e1s potentes del Universo. La fuente fue detectada fuera de la V\u00eda L\u00e1ctea y era un blazar, un tipo espec\u00edfico de galaxia el\u00edptica gigante, con un agujero negro activo en su centro, denominado TXS 0506+056, a una distancia de 4 mil millones de a\u00f1os luz de la Tierra. <a href=\"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/2020\/01\/06\/un-punto-de-encuentro-internacional\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">El f\u00edsico asisti\u00f3 en octubre a un evento promocionado por el Instituto Principia en S\u00e3o Paulo<\/a>\u00a0y, en la entrevista que se transcribe a continuaci\u00f3n, comenta algunos detalles del hallazgo y habla de los planes de expansi\u00f3n del IceCube.<\/p>\n<p><strong>\u00bfCu\u00e1l es la relaci\u00f3n entre la producci\u00f3n de neutrinos de alta energ\u00eda y la presencia de rayos c\u00f3smicos de alta energ\u00eda?<\/strong><br \/>\nNo es posible acelerar rayos c\u00f3smicos en las cercan\u00edas de los agujeros negros o en cualquier otro sitio del Universo sin producir neutrinos. Como los rayos c\u00f3smicos no revelan su origen [porque son part\u00edculas cargadas el\u00e9ctricamente y no viajan en l\u00ednea recta], estamos obligados a buscar neutrinos en lugar de ellos. Los neutrinos se desplazan casi a la velocidad de la luz, son el\u00e9ctricamente neutros y la materia no los absorbe ni son afectados por la deflexi\u00f3n que producen normalmente los campos magn\u00e9ticos. Por lo tanto, un mapa con la ubicaci\u00f3n de los neutrinos de alta energ\u00eda tambi\u00e9n es un mapa de las fuentes de rayos c\u00f3smicos altamente energ\u00e9ticos. Hace bastante que sab\u00edamos eso y ahora pudimos ubicar a la primera fuente de esas part\u00edculas. Nuestros datos apuntaban una regi\u00f3n de origen del neutrino que medimos en septiembre de 2017 con un error de 0,1 grado. Solo por nuestra cuenta no habr\u00edamos podido haber descubierto dentro de esa regi\u00f3n enorme cu\u00e1l era exactamente la fuente del neutrino de alta energ\u00eda. Las mediciones multimensajeras, como las que efect\u00faa el sat\u00e9lite Fermi, vinieron en nuestra ayuda. El Fermi registr\u00f3 en el mismo per\u00edodo que nosotros una fuente de rayos gamma con un brillo siete veces superior dentro del \u00e1rea mayor que hab\u00edamos apuntado como la direcci\u00f3n de origen del neutrino de alta energ\u00eda [la astronom\u00eda multimensajera conjuga las observaciones de la radiaci\u00f3n electromagn\u00e9tica de varias energ\u00edas con la detecci\u00f3n de otras part\u00edculas y ondas emitidas por los cuerpos celestes]. El env\u00edo de esas coordenadas a los astr\u00f3nomos se produjo en un trance de desesperaci\u00f3n.<\/p>\n<p><strong>\u00bfEl descubrimiento del blazar TXS 0506+056 fue un golpe de suerte?<\/strong><br \/>\nLa galaxia que fue identificada como la fuente ya era conocida, pero nadie hab\u00eda detectado algo especial en ella. Aunque alguien me hubiera dicho que la fuente era una galaxia con un agujero negro supermasivo, nadie hubiera pensado en esa galaxia espec\u00edficamente. La avistamos justo en ese momento, tan es as\u00ed que ni siquiera todos los telescopios midieron el aumento exagerado de producci\u00f3n de rayos gama en esa galaxia. Algunos la midieron y otros no. Esa fuente en particular produjo neutrinos de alta energ\u00eda en forma significativa una sola vez en 10 a\u00f1os. Y el pico de producci\u00f3n no fue durante ese evento estelar de 2017, cuando el IceCube registr\u00f3 solamente un neutrino de alta energ\u00eda, sino en 2014. \u00bfPor qu\u00e9 no detectamos esa producci\u00f3n hace cuatro a\u00f1os? En realidad, la vimos. Un estudiante de posgrado de la Universidad de Ginebra [Asen Christov], ligado al IceCube, escribi\u00f3 sobre ese registro previo en su tesis doctoral. Pero no publicamos ning\u00fan <em>paper<\/em> sobre esa se\u00f1al justamente porque no ten\u00edamos forma de determinar la fuente de donde proven\u00edan los neutrinos. Como ya he dicho, nuestra resoluci\u00f3n para determinar el origen de esos neutrinos era de 0,1 grado, y eso configura una regi\u00f3n del firmamento donde puede haber de todo.<\/p>\n<p><strong>Existen alrededor de 5 mil blazares conocidos. \u00bfUsted cree que todos ellos producen neutrinos y rayos c\u00f3smicos de alta energ\u00eda?<\/strong><br \/>\nSi entre un 5% y un 10% de ellos se comportan como la fuente que identificamos podr\u00edamos explicar la presencia de todos los neutrinos y rayos c\u00f3smicos de alta energ\u00eda. Pero si ese no fuera el caso, el tema se torna m\u00e1s complejo. No me imagino que el espacio est\u00e9 plagado de otros objetos tan energ\u00e9ticos. Mi p\u00e1lpito es ese. Pero en el fondo no lo sabemos.<\/p>\n<p><strong>\u00bfEntonces descarta la hip\u00f3tesis de que las supernovas del interior de nuestra galaxia puedan ser la fuente de esas part\u00edculas?<\/strong><br \/>\nEn realidad no. Regularmente analizamos datos de supernovas. Yo apostar\u00eda que, m\u00e1s tarde o m\u00e1s temprano vamos a descubrir alguna fuente de neutrinos en las supernovas. Las supernovas funcionar\u00edan como aceleradores de part\u00edculas durante un corto per\u00edodo de tiempo. Su producci\u00f3n de energ\u00eda es de un orden una o dos veces menor que en los blazares. Estamos acerc\u00e1ndonos a esa clase de descubrimientos. Cuando podamos ampliar el IceCube, podremos hacer descubrimientos con mucha mayor rapidez. En 2022 comenzaremos a instalar nuevos sensores y cinco a\u00f1os m\u00e1s tarde todo tendr\u00eda que estar funcionando. Vamos a realizar esa mejora con el IceCube en funcionamiento. No ser\u00e1 necesario detener el experimento.<\/p>\n<p><strong>\u00bfC\u00f3mo es posible eso?<\/strong><br \/>\nHoy en d\u00eda conocemos tan bien c\u00f3mo funciona la \u00f3ptica del hielo que podemos incrementar la distancia entre los sensores del IceCube sin perder informaci\u00f3n para el experimento. Es posible duplicar la distancia de los sensores y recabar datos sobre un volumen de hielo 10 veces mayor. De los 5 mil sensores instalados en el IceCube, hasta ahora hemos perdido uno solamente. No ten\u00edamos idea de que todo funcionar\u00eda tan bien a 15 grados bajo cero (-15\u00ba C). Los sensores se encuentran en un ambiente estable, donde la temperatura es constante y no hay movimientos. Es un ambiente mucho mejor que el que disponen otros experimentos similares con sensores instalados bajo el agua.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"El cient\u00edfico en jefe del observatorio IceCube comenta el descubrimiento reciente de part\u00edculas de alta energ\u00eda","protected":false},"author":13,"featured_media":319120,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[181],"tags":[274,304],"coauthors":[101],"class_list":["post-319119","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-ciencia-es","tag-astronomia-es","tag-fisica-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/319119","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/13"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=319119"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/319119\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":320227,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/319119\/revisions\/320227"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/319120"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=319119"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=319119"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=319119"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=319119"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}