Esta foto del sol fue tomada de noche, desde una mina de Japón y mirando a través de la tierra en vez de al cielo

Esta foto del sol fue tomada de noche, desde una mina de Japón y mirando a través de la tierra en vez de al cielo
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El modo noche de los smartphones cada vez es más impresionante, permite conseguir imágenes con gran calidad de detalle sin prácticamente luz. Ahora bien, lo que consigue la ciencia es directamente otro nivel. Prueba de ello es esta fotografía tomada por un equipo de investigadores en Japón. ¿Cómo tomas una foto del Sol de noche cuando está en la otra parte del mundo? Mirando directamente a través del suelo y apuntando a las antípodas.

La fotografía que vemos es impresionante en muchas maneras. Aparte de mostrar al Sol y ser tomada de noche, tiene la peculiaridad de que toda la masa terrestre estaba de por medio entre la "cámara" y el Sol. Por su fuera poco se necesitaron nada más y nada menos que 500 días para conseguir completar la fotografía. Eso sí, técnicamente no es una fotografía, porque no se captan fotones sino neutrinos.

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Neutrinos en el Sol

A no ser que uno ponga espejos en el espacio, fotografiar el Sol desde un lugar del mundo donde sea de noche es prácticamente imposible. La alternativa es obtener la imagen de algo distinto a los fotones, método tradicional para capturar una imagen teniendo en cuenta los rayos de luz. Es lo que hicieron hace más de una década en el laboratorio Super-Kamiokande de Japón.

El Super-Kamiokande de Japón es el detector de neutrinos bajo tierra más grande del mundo. Comenzó su construcción a principios de los 90 y fue finalizado unos cinco años más tarde. De entre sus primeros experimentos surgió la imagen del Sol reflejada en este artículo, toda una hazaña de ingeniería y ciencia.

Pero, ¿qué es exactamente un neutrino? Se trata de partículas extremadamente pequeñas y difíciles de detectar por su (casi) ausencia de masa y carga. Son, en esencia, pequeños neutrones como su propio nombre indica. Las instalaciones del Observatorio de Neutrinos de Sudbury en Canadá y el Super-Kamiokande en Japón son las que más nos han ayudado a entender estas partículas a lo largo de los años.

La dificultad para detectar los neutrinos se debe a que apenas tienen más y casi que no interactúan con el resto de partículas. Para ponerlo en contexto, un neutrino "de los más pesados" tiene un peso mil millones de veces más pequeño que un átomo de hidrógeno. Es decir, mil millones de neutrinos tendrían la masa de un átomo de hidrógeno. Por otro lado, atraviesas otros cuerpos del universo y materiales sin prácticamente afectarlos por su pequeña masa. Por lo tanto, a falta de instrumentos capaces de ser tan precisos como para detectarlos, necesitamos ver cómo interactúan con elementos que podemos medir para detectarlos.

Superkamioka
El interior del Super-Kamiokande.

El Sol es nuestra principal fuente de neutrinos y estos se producen en los procesos y reacciones que se producen en el núcleo de la estrella. Dado que no interactúan casi con nada, salen fácilmente del Sol y llegan a nosotros atravesando también la Tierra. Millones de neutrinos cruzan el cuerpo humano cada día y simplemente no nos afecta en absoluto.

Dicho todo esto, no significa que sea imposible detectar los neutrinos, de lo contrario no sabríamos de su existencia. Laboratorios como el Super-Kamiokande de Japón lo consiguen gracias a gigantescos detectores. Concretamente lo que tiene el Super-Kamiokande es una piscina ubicada a un kilómetro bajo tierra con 50.000 toneladas de agua y muchos, muchísimos detectores de luz.

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El Sol visto con neutrinos. Se utiliza el sistema de coordenadas en el que se encuentra el Sol en el centro. La parte amarilla muestra que hay muchos eventos desde esa dirección, demostrando así que los neutrinos efectivamente vienen del Sol.

Cuando los neutrinos atraviesan la completamente calmada masa de agua, interactúan a veces brevemente con los electrones de agua. Esta interacción hace que los electrones se aceleren y se muevan a una velocidad mayores que la velocidad de la luz en el agua. Gracias a la presencia de detectores y amplificadores de luz, es posible registrar estas agitaciones de los electrones de agua y entender que un neutrino ha pasado por ahí. Se conoce como radiación de Cherenkov.

A partir de aquí es cuestión de tener paciencia, los investigadores registraron la aceleración de los electrones en el agua durante 503 días para conseguir formar una imagen de la procedencia de los neutrinos. ¿Resultado? Esencialmente el origen de los neutrinos que se registraron y que efectivamente provienen del núcleo del Sol, dándonos así una imagen del Sol aunque este estuviese en las antípodas de Japón en ese momento.

Vía | Steve Stewart-Williams
Más información | Super-Kamiokande y NASA

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