Partícula de alta energía es detectada pasando por la tierra a gran velocidad en gran descubrimiento científico

Andrew Griffin
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<p>Una imagen muestra las estrellas de la Vía Láctea sobre los árboles en el lago Seliger en las afueras de la aldea de Zhalybnya, región de Tver, a última hora del 12 de septiembre de 2020.</p> (Foto de KIRILL KUDRYAVTSEV / AFP a través de Getty Images)

Una imagen muestra las estrellas de la Vía Láctea sobre los árboles en el lago Seliger en las afueras de la aldea de Zhalybnya, región de Tver, a última hora del 12 de septiembre de 2020.

(Foto de KIRILL KUDRYAVTSEV / AFP a través de Getty Images)

Los científicos han observado la velocidad de una partícula de alta energía a través de la Tierra en lo que consideran un gran avance.

La partícula cayó hacia la Tierra en diciembre de 2016, partiendo del espacio exterior a casi la velocidad de la luz. Mientras volaba hacia nuestro planeta, se estrelló contra un electrón enterrado dentro de una capa de hielo en el Polo Sur, produciendo una partícula que luego se descompuso en una serie de partículas secundarias.

Esas partículas fueron recogidas por el Observatorio de Neutrinos IceCube, un enorme telescopio que está enterrado debajo de la superficie de la Antártida.

El evento capturado por ese equipo se conoce como evento de resonancia de Glashow. Tales eventos se habían predicho, pero nunca se habían visto directamente, y finalmente observar ayuda a confirmar algunos de los fundamentos más profundos de la física de partículas, dicen los científicos.

Es la primera vez que se ha demostrado que un neutrino individual tiene un origen astrofísico, dicen los científicos. De esa forma y de otras, también muestra cómo el equipo IceCube, compuesto por una serie de sensores sumergidos bajo el hielo, puede ayudar a examinar el universo.

El evento recibe su nombre de Sheldon Glashow, un físico premio Nobel que predijo que sucedería en 1960. En un artículo publicado durante su investigación en Dinamarca, sugirió que, si las condiciones fueran exactamente las adecuadas, un antineutrino podría interactuar con un electrón para crear partículas aún no vistas, a través de un proceso llamado resonancia.

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Esa partícula invisible fue descubierta en 1983 y recibió el nombre de bosón W. También se descubrió que era mucho más pesado de lo esperado, lo que significa que producirlo artificialmente requeriría cantidades imposibles de energía: necesitaría un neutrino con una energía más de 1.000 veces más poderosa que la que se puede producir en el Gran Colisionador de Hadrones del CERN.

Pero los investigadores sugirieron que podría ser posible utilizar el espacio como un gran acelerador natural. En el espacio hay eventos cósmicos extremos (agujeros negros en el medio de las galaxias y objetos similares) que pueden generar la energía necesaria por sí mismos.

El antineutrino energético que atravesó la Tierra en 2016 probablemente fue enviado hacia nuestro planeta por un objeto de este tipo, dijeron los investigadores.

“Cuando Glashow fue un post-doctorado en el Niels Bohr, que nunca podría haber imaginado que su propuesta no convencional para producir el W - Higgs sería realizada por un antineutrino de una galaxia lejana chocar con hielo de la Antártida”, dijo Francis Halzen, profesor de física de la Universidad de Wisconsin-Madison, la sede del mantenimiento y las operaciones de IceCube, e investigador principal de IceCube.

La investigación se describe en un artículo, titulado “Detección de una lluvia de partículas en la resonancia de Glashow con IceCube”, publicado hoy en Nature.

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