Partículas fantasma atrapadas en el acto: SNO+ detecta rara alquimia elemental bajo tierra

Parece sacado de la ciencia ficción: partículas invisibles atravesando el planeta, colisionando tan raramente con la materia que se las llama “fantasmas”; sin embargo, en lo profundo de una mina canadiense, los científicos finalmente han capturado una en el acto de cambiar la mismísima estructura de un átomo. No es el delirio febril de un alquimista medieval, sino una hazaña moderna de la física: el experimento SNO+ ha observado, por primera vez, a neutrinos transmutando carbono-13 en nitrógeno-13 dentro de un enorme detector subterráneo. Este descubrimiento marca un hito en nuestra búsqueda por comprender las partículas más escurridizas del universo y las reacciones secretas que desencadenan.

Desenmascarando a los alquimistas más escurridizos del universo

La transmutación - la conversión de un elemento en otro - fue alguna vez materia de leyenda, perseguida por alquimistas en busca de oro. Hoy, la verdadera magia ocurre en las profundidades de la mina Creighton en Sudbury, donde SNO+ (el sucesor del Observatorio de Neutrinos de Sudbury) ha registrado un proceso aún más raro que convertir plomo en oro: un neutrino colisionando con un átomo de carbono-13 y transformándolo en nitrógeno-13.

Así es como funciona: el detector SNO+, una esfera de 12 metros llena con 780 toneladas de centelleador líquido, está protegido de los rayos cósmicos por dos kilómetros de roca. Cuando un neutrino finalmente interactúa con un núcleo de carbono-13 - un isótopo que constituye solo el 1% del carbono del detector - transmuta el átomo en nitrógeno-13. Este isótopo inestable se desintegra rápidamente, emitiendo un destello de luz distintivo. El equipo de SNO+ buscó estos destellos característicos, que siguen a un evento de neutrino, para confirmar la rara transformación.

Aunque los modelos teóricos predecían desde hace tiempo esta interacción, nadie la había visto antes - gracias a la casi inexistente sección eficaz de interacción del neutrino. Las probabilidades son tan pequeñas que, incluso con cientos de toneladas de material detector, se requieren años de paciente observación para reunir suficiente evidencia. SNO+ comenzó a operar en 2022; solo ahora los datos han alcanzado el nivel necesario para una afirmación histórica.

Este logro requirió no solo precisión técnica, sino también paciencia estadística. Sin enriquecimiento de carbono-13, cada evento era una aguja en un pajar cósmico. Sin embargo, la perseverancia del equipo dio frutos, proporcionando la confirmación experimental de un proceso fundamental tanto para la astrofísica como para la física nuclear.

Los fantasmas que conocemos, el universo que buscamos

Los neutrinos, alguna vez considerados indetectables, están ahora en el centro de algunas de las preguntas más profundas de la ciencia. Capturarlos en el acto de transmutar no es solo un triunfo técnico: es una ventana a los procesos que alimentan las estrellas y dan forma al cosmos. A medida que experimentos como SNO+ siguen superando límites, el mundo invisible de las partículas fantasma se vuelve un poco menos misterioso - y el universo, un poco más comprensible.

WIKICROOK

• Neutrino: Neutrino es un kit de herramientas cibercriminal que explota vulnerabilidades de software para distribuir malware, a menudo a través de sitios web comprometidos o anuncios maliciosos en línea.
• Transmutación: En ciberseguridad, transmutación significa alterar formas de datos o código para evadir la detección, una táctica utilizada por atacantes para eludir medidas de seguridad.
• Centelleador líquido: Los centelleadores líquidos son líquidos que emiten luz al exponerse a radiación, lo que los hace útiles para detectar y medir partículas radiactivas en diversos campos.
• Isótopo: Un isótopo es una forma de un elemento con el mismo número de protones pero diferente número de neutrones; algunos isótopos son radiactivos y peligrosos.
• Sección eficaz de interacción: La sección eficaz de interacción es la probabilidad de que una acción de usuario o un paquete de datos interactúe con un componente específico del sistema, ayudando en el análisis de riesgos y vulnerabilidades.