Descubren en Canadá el Primer Rastro Directo de Neutrinos Solares Transformando Carbono-13

En un hito sin precedentes para la física de partículas y la astrofísica, un equipo internacional de científicos ha logrado por primera vez observar cómo los neutrinos solares interactúan directamente con núcleos de carbono-13, transformándolos en nitrógeno-13. Este descubrimiento, realizado en el detector SNO+ situado en Sudbury, Canadá, supone un avance crucial en la comprensión de estos elusivos “fantasmas” cósmicos y de las reacciones nucleares que ocurren en las estrellas como nuestro Sol.

Los neutrinos, conocidos popularmente como partículas fantasma, son algunas de las entidades más misteriosas del universo. A pesar de que billones de ellos atraviesan cada segundo nuestros cuerpos y la Tierra entera, su naturaleza casi intangible hace que apenas interactúen con la materia. Su estudio, sin embargo, resulta esencial para desentrañar los secretos de los procesos energéticos que alimentan el cosmos.

La observación conseguida en el detector SNO+ representa la primera detección directa de la reacción: neutrino solar + carbono-13 → nitrógeno-13 + electrón. Este proceso es parte fundamental del ciclo CNO (carbono-nitrógeno-oxígeno), un mecanismo alternativo a la cadena protón-protón para la fusión nuclear estelar. Si bien en estrellas más masivas que el Sol el ciclo CNO es dominante, en nuestro astro representa apenas una fracción de la producción total de energía, pero su estudio resulta clave para comprender la física estelar y, en última instancia, el origen de los elementos en el universo.

El detector SNO+ (Sudbury Neutrino Observatory Plus) es una gigantesca esfera sumergida en las profundidades de una antigua mina de níquel. En su interior, un líquido especial extremadamente puro permite a los científicos captar los brevísimos destellos de luz que se producen cuando un neutrino interactúa con los átomos presentes. Detectar la transformación de carbono-13 en nitrógeno-13 es especialmente complicado, ya que la señal es tenue y los eventos son extraordinariamente raros.

Históricamente, la detección de neutrinos ha estado plagada de dificultades. Fue en 1956 cuando los físicos Cowan y Reines lograron identificar por primera vez estas partículas, por lo que recibieron el Premio Nobel. Desde entonces, experimentos como Super-Kamiokande en Japón y el propio SNO en Canadá han ido refinando la técnica para “ver” neutrinos procedentes del Sol, de supernovas, reactores nucleares e incluso del interior de la Tierra. Pero hasta ahora, ninguna instalación había conseguido evidenciar de manera inequívoca la conversión de carbono-13 en nitrógeno-13 por acción de los neutrinos solares.

Este avance tiene implicaciones que van mucho más allá de la física fundamental. Comprender en detalle cómo interactúan los neutrinos con la materia es esencial para mejorar los modelos de evolución estelar y de nucleosíntesis, procesos mediante los cuales se forjan los elementos que componen los planetas y, en última instancia, la vida. Además, la tecnología empleada en estos detectores subterráneos ha encontrado aplicaciones inesperadas en campos tan dispares como la medicina, la vigilancia nuclear y la investigación de nuevas fuentes de energía.

Mientras tanto, la exploración espacial continúa avanzando a pasos agigantados. En los últimos años, empresas privadas como SpaceX, Blue Origin y Virgin Galactic han protagonizado una auténtica revolución en el acceso al espacio. SpaceX, liderada por Elon Musk, ha consolidado su posición con lanzamientos rutinarios de la familia Falcon y avances en el desarrollo de la gigantesca nave Starship, llamada a jugar un papel central en la colonización lunar y marciana. Blue Origin, de Jeff Bezos, sigue perfeccionando su cohete New Shepard para turismo suborbital y mantiene ambiciosos planes para la infraestructura orbital con su módulo Blue Moon.

En Europa, la española PLD Space ha dado pasos de gigante con el exitoso vuelo de su cohete MIURA 1, abriendo la puerta a una futura industria de lanzamientos ligeros desde territorio europeo. Por su parte, Virgin Galactic ha logrado varios vuelos comerciales exitosos llevando turistas al espacio suborbital, consolidando así un sector que hasta hace pocos años parecía ciencia ficción.

Las agencias públicas no se quedan atrás. La NASA avanza en el programa Artemis para devolver astronautas a la Luna, mientras que la ESA europea y la JAXA japonesa continúan explorando asteroides y perfeccionando la observación de exoplanetas, mundos lejanos que podrían albergar vida.

La reciente detección de neutrinos solares interactuando con carbono-13 es una muestra del extraordinario progreso que vive la ciencia espacial y astrofísica. Cada nuevo descubrimiento nos acerca un poco más a comprender los procesos fundamentales que rigen el universo y el lugar que ocupamos en él. Sin duda, el futuro de la exploración espacial y la investigación de los misterios cósmicos nunca ha sido tan prometedor.

(Fuente: SpaceDaily)