Viaje al interior de Super-K

06 julio 2007

Situado a 1.000 metros bajo tierra en la mina de Mozumi, en Japón, el Super-Kamiokande, o Super-K, es el mayor observatorio de neutrinos de la Tierra, una gigantesca estructura diseñada para estudiar los neutrinos provenientes de cualquier lugar de nuestra galaxia. Su cuerpo cilíndrico, de 40 metros de alto por 40 de ancho, alberga 50.000 toneladas de agua pura rodeadas por cerca de 11.000 tubos fotomultiplicadores que permiten detectar esta fantasmagórica presencia procedente del espacio. (Seguir leyendo)

Los neutrinos son partículas subatómicas producidas en gran cantidad en el curso de los procesos termonucleares en el interior de las estrellas. Aunque los científicos todavía desconocen muchas cosas sobre su naturaleza, han detectado que las fuentes más poderosas de neutrinos son el Sol y las Supernovas. Dado su débil vínculo con la materia, los neutrinos viajan a gran velocidad y atraviesan todo lo que lo que encuentran a su paso, incluida la Tierra y nosotros mismos. Se calcula que trillones de neutrinos bombardean nuestro planeta y pasan a través de nosotros a cada momento, cargados de potencial información que solo puede ser captada mediante estos grandes observatorios enterrados bajo tierra.

El motivo para enterrarlos a gran profundidad tiene que ver con el potente ruido cósmico y los millones de partículas elementales que colisionan con la atmósfera. Es por eso que los detectores deben ser blindados por una gran masa protectora que los proteja del ruido, y construidos en galerías subterráneas o bajo el agua.

Una vez que llegan hasta el gran cilindro de agua, - por explicarlo de una forma simplificadora - los neutrinos interactúan con las partículas presentes en el tanque y emiten una radiación azulada que es detectada por los tubos fotomultiplicadores. El patrón característico de este destello, conocido como radiación de Cherenkov, proporciona información sobre la dirección y la clase de neutrino que llega.

Estos grandes observatorios están proporcionando gran cantidad de datos a los científicos y empiezan a proliferar en todo el mundo. El proyecto Amanda para construir un observatorio en la Antártida, es un ejemplo de ello, así como el del lago Baikal, en Siberia, o el telescopio europeo de neutrinos que se pretende construir bajo el Mediterráneo. Según la revista Science, gigantescos detectores de estas partículas subatómicas, incrustados en los glaciares antárticos o instalados bajo el mar, van a revolucionar la observación del universo en las próximas décadas.

Ver: Fantástica galería de fotos del interior de Super-K

Más info y fuentes: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7

Si te apatece dale un meneito

24 Respuestas (Deja un comentario)

  1. Míchel dijo...
  2. Te leo hace tiempo y no dejas de sorprenderme cada día. No sé cual es tu fuente inagotable de sorpresas, pero me encanta que exista una :)

    Enhorabuena por un blog tan fantástico.

  3. aberron dijo...
  4. Gracias Míchel. :-) saludos

  5. sanatox dijo...
  6. Es increíble pensar cómo partículas tan diminutas son capaces de afectarnos de una manera tan grande. De aquí a pocos años nuestros ordenadores no serán capaces de funcionar correctamente a causa del impacto de distintos tipos de partículas sobre los procesadores. Son cosas que dan para una tésis... :)

    Chau

  7. Quesito y Tostadiño dijo...
  8. Muy interesante.
    Tenía la duda de por qué los neutrinos atraviesan todo sin interactuar con la materia excepto con el agua del estanque. El enlace que has puesto a la wikipedia lo aclara.

  9. alvarhillo dijo...
  10. Aparte de lo impresionante del proyecto en sí y de lo impresionante de la instalación y sus dimensiones, a mí lo que me impacta es como hacen para bajar toda esa ingente cantidad de material hasta mil metros de profundidad como si nada.
    Por cierto, el nombre del proyecto parece el de un heroe del Manga en la linea bola de dragón. ¡Rayos superkamiokande! y le salen de las manos bolas de energía.
    Como siempre, genial.

  11. hurakanpakito dijo...
  12. Nunca hubiera pensado que fuese tan espectacular. Parece sacado de una peli de ciencia ficcio'n de los 70. ?Alguien sabe para que' sirven esas semiesferas que lo cubren todo?

  13. Alatarcete dijo...
  14. hurakanpakito: a mi también me recuerda a una película de ciencia fición, incluso me parece haberlo visto ya :P

    No sé para que sirve tanta bola, pero nada más ver la imágen, antes de ponerme a leer, pensé dos cosas:
    -¿Qué es eso, un laboratorio de bombillas?
    -y, pobre el que tenga que limpiar eso xD

  15. Iván dijo...
  16. Como siempre impresionante!!!
    De donde sacas conocimientos tan curiosos???

  17. javier dijo...
  18. Hola, genial blog, paso por aquí cada día y siempre me sorprendo agradablemente.
    En materia de neutrinos, comentaros que en Huesca existe el Laboratorio Subterraneo de Canfranc, situado en el medio del túnel del mismo nombre que atraviesa el Pirineo y conecta España con Francia. Tiene la misma orientación investigadora, es bastante desconocido pero uno de los mayores del mundo. Os dejo un link. Saludos desde zaralandia

    http://www.unizar.es/lfnae/paginas/p0200.html

  19. aberron dijo...
  20. Qué interesante Javier, no tenía ni idea, gracias :-)

    hurakanpakito: creo que las semiesferas son los fotomultiplicadores


    saludos a todos :-)

  21. Miski dijo...
  22. Los neutrinos son un putada...el otro día me atravesó uno el ojo y ahora veo el destello azulado de Cherenkov cuando apago la luz...
    ;)
    Jejejej ahora en serio...los neutrinos son los portadores de una de las fuerzas ¿no?.

  23. DarkSapiens dijo...
  24. Muy buena entrada, Aberrón, como siempre ;-)

    En cuanto a Miski, no, los portadores de fuerza son los fotones (electromagnética), los gluones (nuclear fuerte), los bosones W± y Z (nuclear débil) y los gravitones (gravitatoria).

    Un saludo :)

  25. JaviMetal dijo...
  26. Es impresionante la instalación! Como pueden construir eso a tanta profuncidad? Magnifico post.

  27. omalaled dijo...
  28. hurakanpakito: no son esferas. Cada cosa que ves es una parte de un cilindro alargado. Cada cilindro de esos es un fotomultimplicador. A la que detectan un destello generado por efento Cherenkov (porque un neutrino ha interactuado) provocan un efecto cascada que a cada paso arranca más electrones y acaba transformándose en un pulso eléctrico y eso es lo que detectan.

    Permitidme desempolvar mis apuntes.

    Como curiosidad se puede decir que los neutrinos no todos traen la misma energía. Cada detector tiene unos denterminados umbrales de energía que detectan. En este caso, los fotomultiplicadores detectan nweutrinos de energías superiores a 7,5 MeV; que podemos considerar enrgía alta no porque sea alta de forma absoluta, sino porque el Sol también produce de 0,38 y 0,86 Mev (según la teoría estándard, por supuesto). Para detectar esos neutrinos de baja energía no nos sirve esa forma y hay que utilizar otras técnicas.

    Las unidades que se utilizan son SNU (Unidades de Neutrinos Solares) y 1 SNU equivale a 10 elevado a menos 36 detecciones por átomo y por segundo.

    Me ha encantado ver esas fotos que jamás había visto :-)

    Muy muy buen artículo.
    Salud!

  29. Anónimo dijo...
  30. wow...
    eres una locura, siempre tienes algo interesante y/o impresionante, muchas felicidades, este blog es el mejor!!!

  31. Xkalibur dijo...
  32. WOW!!! me e quedado muy sorprendido, eso te hace pensar de las construcciones que habrán en el globo y que las personas no conoceremos nunca... solo lo poderosos que dirigen y gobiernan todo

    Salu2

  33. Santiago dijo...
  34. Hola, la radiación azulada que nombras es radiación cherenkov. Y es la radiación que emite una partícula cuando esta se propaga por un medio a una velocidad superior a la de la luz en dicho medio (en este caso agua).

    Un artículo muy bonito.

  35. Bee dijo...
  36. I just love these photos, it's really impressive. Thought you'd be interested in

    Neutrinos for Beginners

  37. Quimijose dijo...
  38. la primera imagen parece un gran ojo de mosca, es realmente un ojo al universo.
    Saludos.

  39. Richard dijo...
  40. Felicidades por el artículo, como siempre interesantísimo.
    Siempre que he visto estas imágenes me imagino la impresión y vertigo que debe dar estar nadando en ese agua en mitad de esa estructura.
    salud

  41. Jorge dijo...
  42. La historia del descubrimiento y la detección de los neutrinos me parece una de las más bonitas de la física.

    Los neutrinos son una de esas partículas que ni nos esperábamos, ni habríamos visto nunca sin querer, al ser tan "pasotas" con la materia :) Se predijo que existían porque en una cierta reacción nuclear (la desintegración de un neutrón en un protón y un electrón), las velocidades finales no siempre cuadraban. Era como si dos carritos de choque chocaran y ninguno saliera rebotado... Había algo que a veces se llevaba el golpe... Y como a veces las velocidades (con la precisión con que las medíamos) sí que cuadraban, ese algo tenía que ser muy chiquitito... ¿Sin carga eléctrica y chiquitito? ¡"Neutrino"!

    Un día, un loco inventó una forma de detectarlos, y le surgió: Se metió en el fondo de una mina, con un tanque inmenso de agua con lavaplatos y efectivamente, cada cierto tiempo conseguía detectar algún neutrino. Acostumbrados como estamos ya a los éxitos de la "gran ciencia" (la que requiere aparatos carísimos y grandísimos), en seguida se puso pasta gansa para construir detectores. El lugar designado por los dioses para detectar neutrinos de forma ideal: Japón, que tenía un lugar colocado a la distancia óptima de no una, sino siete (creo que eran siete) centrales nucleares (donde sabíamos que se generaban neutrinos). Y los detectaban.

    Y de las cosas más bonitas fue cuando, pintando los neutrinos detectados según la dirección de la que venían, se veía, como una película, a una gran fuente de neutrinos que daba vueltas alrededor del detector. Estaban viendo al mismo sol dando vueltas en la bóveda celeste. Teníamos de pronto unos ojos para ver el universo usando una nueva radiación :)

  43. Jorge dijo...
  44. Otra cosa guapa que se ha hecho con los neutrinos (y que me da que no es la única vez que se hace), es dispararlos de un laboratorio a otro: Concretamente, generarlos en los aceleradores de partículas del CERN en Suiza, apuntando hacia el suelo... hacia un detector de Italia. Los animalitos religiosamente cruzan un trozo de la Tierra como si nada, y les aparecen a los italianos por el suelo :D

  45. Javier Unamuno dijo...
  46. Hay otro proyecto muy interesante, relacionado con las partículas cósmicas de alta energía, el del laboratorio Pierre Auger

    http://www.auger.org.ar/argentina/index.shtml

    Que seguramente merecería una nota.

    Estuvimos de visita con mis hijos en la instalación de Malargüe, en Mendoza, Argentina.

    Ahi dejo la idea, para cuando a nuestro Aberron le falte tema (aunque parece que no va a ser pronto).

  47. Anónimo dijo...
  48. No entendí muy bien que dijeron justo antes, pero "give me baby one more time" jaj.