Detectan neutrinos en el corazón del sol. Son resultado de
las reacciones de fusión nuclear que originan la energía solar. Con estos
neutrinos se obtiene información del equilibrio termodinámico del sol. Los
neutrinos solares se producen en los procesos nucleares en el núcleo del sol. THINKSTOCK
Europa Pres, 27.08.2014
Utilizando uno de los detectores de neutrinos más sensibles
del planeta, un equipo internacional de físicos informa en la revista Nature
que ha detectado directamente neutrinos creados por el proceso de fusión protón-protón
(pp) pasando por el núcleo del sol. La pp es el primer paso de una secuencia de
reacciones responsables de aproximadamente el 99% de la energía del sol. Los
neutrinos solares se producen en los procesos nucleares y los deterioros
radiactivos de diferentes elementos durante las reacciones de fusión en el
núcleo del sol. Estas partículas fluyen fuera de la estrella a casi la
velocidad de la luz, unos 420.000 millones de impactos por cada centímetro
cuadrado de la superficie de la Tierra por segundo. Debido a que sólo
interactúan a través de la débil fuerza nuclear, pasan a través de la materia
casi sin inmutarse, lo que los hace muy difíciles de detectar y distinguir del
rastro de la desintegración nuclear de materiales ordinarios, señala el físico Andrea
Pocar, de la Universidad de Masssachusetts Amherst, en Estados Unidos, y
principal investigador del estudio, en el que participó un equipo de cien
expertos. Se necesitan decenas de miles de años para que la energía que el sol
irradia desde su centro se emita como luz. "Con estos últimos datos de los
neutrinos, estamos buscando directamente al impulsor del mayor proceso de
producción de la energía del sol o la cadena de reacciones, pasando por su
extremadamente caliente denso núcleo. Mientras que la luz que vemos del sol a
diario nos llega en unos ocho minutos, se necesitan decenas de miles de años
para que la energía que el sol irradia desde su centro se emita como luz",
explica.
"Hemos vislumbrado el alma del sol": "Comparando
los dos tipos diferentes de energía solar irradiada, los neutrinos y la luz de
la superficie, se obtiene información experimental sobre el equilibrio
termodinámico del sol sobre una escala de tiempo de 100.000 años", añade
Pocar. "Si los ojos son el espejo del alma, con estos neutrinos no estamos
buscando sólo en su cara, sino directamente en su núcleo. Hemos vislumbrado el
alma del sol", expone. "Hasta donde sabemos, los neutrinos son la
única manera que tenemos de mirar al interior del sol. Estos neutrinos pp,
emitidos cuando dos protones se fusionan formando un deuterón, son
particularmente difíciles de estudiar. Se debe a que son de baja energía en el
rango en el que la radiactividad natural es muy abundante y enmascara la señal
de su interacción", añade.
El cazador de neutrinos, en Italia: El instrumento Borexino,
situado muy por debajo de las montañas italianas de los Apeninos, detecta
neutrinos cuando interactúan con los electrones de un contador de un líquido
orgánico ultra-puro que centellea en el centro de una gran esfera rodeada de
mil toneladas de agua. Su gran profundidad y muchas capas de protección, como
las de una cebolla, mantienen el núcleo como el medio más libre de radiación en
el planeta. De hecho, es el único detector en la Tierra capaz de observar todo
el espectro de los neutrinos solares simultáneamente. Los neutrinos vienen en
tres tipos o "sabores". Los de núcleo del Sol son del tipo
"electrones" y, a medida que viajan lejos desde su lugar de
nacimiento, oscilan o cambian entre otros dos tipos, de "muones" a
"tau". Con esta y otras mediciones de neutrinos solares, el
experimento de Borexino confirma con claridad este comportamiento de las
partículas elusivas, resalta Pocar.
El difícil filtrado de los neutrinos: Uno de los desafíos
cruciales en el uso de Borexino es la necesidad de controlar y cuantificar con
precisión toda la radiación de fondo. Pocar señala que el centelleador orgánico
en el centro de Borexino está lleno de un líquido como el benceno derivado de
un "antíquisimo petróleo de millones de años de edad", entre los más
antiguos que se pueden encontrar en la Tierra. "Necesitábamos esto porque
queremos todo el carbono-14 deteriorado o tanto como sea posible porque la
partícula beta del carbono-14 se descompone cubriendo las señales de neutrinos
que queremos detectar. Sabemos que hay sólo tres átomos de C14 por cada mil
millones de átomos en el centelleador, mostrando cómo de ridículamente limpio
está", argumenta. Un problema relacionado que los físicos discuten en su
nuevo documento es que cuando dos átomos de C14 se descomponen simultáneamente
en el centelleador, un evento que ellos llaman un "choque en cadena",
tiene señales similares a las de una interacción de neutrinos solares pp.
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