Según el portal de ciencias Nature News, Japón está construyendo el detector de neutrinos más grande del mundo, después de que un comité del gabinete aprobó un enorme presupuesto para el proyecto el 13 de diciembre.
- El detector, llamado Hyper-Kamiokande, contendrá 260 mil toneladas de agua ultrapura.
- Será 5 veces más grande que su hermano mayor, el Super-Kamiokande, el cual tiene 50 mil toneladas, y opera desde 1996.
En el caso de estos detectores, el tamaño realmente importa: dado que los neutrinos solo interactúan débilmente con otras partículas de materia, un detector de neutrinos debe ser lo suficientemente grande como para detectar un número significativo de ellos.
La idea es detectar la presencia de algo llamado luz de Cherenkov.
Los neutrinos emiten luz de Cherenkov cuando pasan a través del agua a una velocidad cercana a la de la luz.
Por lo tanto, el detector detecta el efecto de los neutrinos que interactúan con el agua y no con los neutrinos mismos”. – asto.wisc.edu.
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¿Qué son los neutrinos?
De acuerdo con un artículo de El País, el neutrino es una partícula que siempre ha sido muy misteriosa porque es muy difícil de detectar.
Se trata de una partícula elemental subatómica que tiene una masa muy, muy pequeña, un espín de un medio, y no tienen carga, por eso se llaman neutrinos porque son neutras.
Los neutrinos surgen en procesos nucleares: en el Big Bang, en los núcleos de las estrellas y también en los aceleradores de partículas.
De las cuatro fuerzas fundamentales que existen en el universo: electromagnética, gravitatoria, débil y fuerte, los neutrinos solo se ven afectados por la gravitatoria de una manera pequeñísima y la débil.
Al no tener carga no interaccionan con la fuerza electromagnética y tampoco interaccionan con la fuerza fuerte.
¿Por qué es tan difícil la detección de neutrinos?
La razón principal, ya mencionada, es porque son muy pequeños. Esto hace que sea casi imposible de detectar directamente.
Por esta razón, se requieren otros medios de detección indirecta para intentar “observarlos” experimentalmente.
“Los neutrinos son difíciles de detectar porque son 100 mil veces más pequeños que un electrón. Tampoco tienen carga y no interactúan con ninguna otra partícula atómica.”
Expectativas del nuevo detector
Los físicos esperan que este gigantesco Hyper-Kamiokande recoja neutrinos producidos por los rayos cósmicos, el Sol, las supernovas y un acelerador de partículas existente.
El detector se construirá dentro de una gran caverna y contendrá un tanque con forma de tambor de 71 metros de profundidad y 68 metros de ancho.
Se utilizarán cargas explosivas para desenterrar suficiente espacio para el tanque.
El sitio de construcción se eligió a ocho kilómetros de las instalaciones existentes del Kamioka Observatory, Japón, para evitar cualquier vibración que pudiera perturbar el detector de ondas gravitacionales KAGRA, que está a punto de comenzar a funcionar.
Al igual que dentro de su hermano mayor, el tanque de agua dentro de Hyper-Kamiokande estará revestido con detectores de luz extremadamente sensibles, denominados fotomultiplicadores.
Los nuevos detectores de luz de última generación captarán destellos tenues emitidos después de que un neutrino choca con un átomo en el agua, haciendo que una partícula cargada se dispare a gran velocidad.
El gobierno japonés aún no ha hecho una declaración oficial, pero varios científicos le contaron a Nature sobre el primer tramo de US $32 millones aprobado para la construcción.
Se espera que todo el proyecto cueste alrededor de 600 millones de dólares , según Masato Shiozawa, físico de neutrinos de la Universidad de Tokio y co-líder del proyecto.
Los físicos tienen grandes esperanzas en el nuevo detector. Uno de los descubrimientos fundamentales que esperan hacer con el Hyper-Kamiokande es explicar la asimetría observada en nuestro Universo cuando se trata de cantidades de materia y antimateria.
Los científicos también esperan detectar la descomposición espontánea de protones por primera vez en la historia mientras monitorean el agua.
Con información de Scientific American