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Captan un nuevo tipo de neutrino creado en el corazn del Sol

Captan un nuevo tipo de neutrino creado en el corazn del Sol



Experimento subterrneo en Italia

El 1% de la energa de nuestra estrella proviene de un proceso del que, hasta ahora, no exista evidencia directa. Por primera vez, anuncian la deteccin de partculas producidas durante estas reacciones

Imagen del Sol del 29 de mayo de 2020.

Imagen del Sol del 29 de mayo de 2020.
Solar Dynamics Observatory / Joy NG NASA

Gran parte de la luz de las estrellas que vemos en el cielo proviene de un proceso de generacin de energa sobre el que ya exista un amplio consenso terico, pero del que nunca, hasta ahora, se haba obtenido una evidencia experimental. Segn acaba de anunciar un equipo internacional de cientficos, la primera observacin directa del llamado ciclo CNO (carbono-nitrgeno-oxgenbo) se ha encontrado en el laboratorio subterrneo de Gran Sasso, en Italia. La confirmacin ha llegado en forma de neutrinos, partculas elementales que apenas interactan con la materia y que, en este caso, provienen del corazn de nuestra estrella.

Estos neutrinos fueron producidos durante el ciclo CNO, responsable de un 1% de la energa que genera el astro rey, pero han hecho falta seis aos de ardua tarea hasta lograr discernir su presencia respecto al ruido de fondo que provoca el instrumental necesario para su observacin. El problema al que se han enfrentado los cientficos es que estas partculas son tan escurridizas que su seal es menor, adems de muy parecida, al del rastro accidental que va dejando el funcionamiento del propio detector, denominado Borexino y enterrado a ms de un kilmetro de roca para evitar interferencias.

Borexino ha demostrado experimentalmente que el hipottico segundo ciclo de reacciones nucleares que generan la energa del Sol -basado en carbono, nitrgeno y oxgeno- existe realmente y se mantiene operativo. Lo hemos demostrado al detectar los neutrinos que provienen del proceso, explic a este diario Gioacchino Ranucci, fsico de la Universidad de Miln y uno de los autores del informe, an pendiente de revisin por pares, que da cuenta del hallazgo. El resultado fue presentado el 23 de junio en una conferencia virtual y del se ha hecho eco, en su seccin de noticias, la web de la revista Nature.

El otro proceso que genera la energa del Sol es la denominada cadena pp (protn-protn), de la cual ya se haba obtenido evidencia experimental. Borexino y otros experimentos ya detectaron neutrinos de la cadena pp, y Borexino, en concreto, realiz en 2014 la primera deteccin de neutrinos de un proceso de fusin de dos protones, detall Ranucci. Con el nuevo hallazgo, se completa el mapa a nivel experimental de las dos fuentes de energa que alimentan al Sol y al resto de estrellas en su etapa de fusin de hidrgeno, que son las ms abundantes.

De hecho, la cadena pp, responsable del 99% de la energa del Sol, es un proceso minoritario en las estrellas ms masivas, donde el protagonista es el ciclo CNO, cuyo rastro acaba de descubrirse.

Segn valor para EL MUNDO Aldo Serenelli, cientfico titular del Instituto de Ciencias del Espacio de Bellaterra (Barcelona), adscrito al CSIC, el nuevo hallazgo es importante por dos motivos. El primero es que confirma una prediccin cuyos fundamentos tericos datan de finales de los aos 30, pero del que slo existan evidencias indirectas. La prediccin era muy firme, por lo que lo sorprendente es que no hubiera sido as, aclar Serenelli. Pero, en ciencia, se trata de tener evidencia experimental.

Adems, el hallazgo de estos neutrinos procedentes del centro del Sol abre nuevas vas para resolver un problema sobre el que los expertos en nuestra estrella llevan alrededor de 15 aos debatiendo. Los que trabajamos en modelos del interior del Sol, vemos que hay una discrepancia entre nuestros modelos y las observaciones, admiti Serenelli. Los mejores anlisis espectroscpicos y los mejores modelos de atmsfera solar entran en colisin con nuestros mejores modelos de cmo es el interior del Sol, y este conflicto ha sobrevivido a lo largo de los aos, sin ninguna solucin a la vista.

Deteccin “casi en tiempo real”

Ahora, los neutrinos recin detectados casi en tiempo real, pues tardan unos ocho minutos desde que se generan en el ncleo del astro hasta que alcanzan la Tierra, ofrecen nuevas y valiosas pistas sobre los elementos que forman el enigmtico lugar del que proceden. Hasta parece un poco fantasa: saber qu composicin qumica hay en el centro del Sol a partir de estas mediciones, reflexion el cientfico del CSIC. Los neutrinos de CNO permiten tener una medicin independiente de la abundancia de carbono y nitrgeno en el centro del Sol.

Lo cual, de acuerdo con Serenelli, no slo nos ayudar a entender mejor nuestra estrella, sino tambin las del resto del universo. Los modelos que uno usa para estudiar el Sol son los mismos que se usan para todas las dems estrellas. Todos los errores que uno tenga en los modelos solares estn propagados al estudio de todas las estrellas. Motivo por el cual el descubrimiento, aunque an preliminar y pendiente de correcciones, es importante ms all de confirmar que la existencia del proceso CNO en el Sol.

En general, el conocimiento del Sol a travs de las medidas de neutrinos pp y CNO ha evolucionado hasta la confirmacin definitiva de los dos procesos que generan su energa y, por tanto, la de las estrellas, concluy, por su parte, Ranucci.

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