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Los neutrinos c�smicos de alta energ�a s�lo pueden ser detectados por unos pocos aparatos ocultos en los sitios m�s inesperados: dentro de monta�as, bajo tierra, bajo el agua, e incluso dentro de hielo s�lido. Los cient�ficos los usan para revelar los misterios del universo, para conocer la naturaleza de la materia oscura, la evoluci�n de las estrellas y el origen de los rayos c�smicos.

�M�s r�pidos que la luz?

Tambi�n podr�an usarse tambi�n para verificar si estos neutrinos son m�s r�pidos que la luz, seg�n indicaron experimentos recientes realizados en el CERN, el mayor laboratorio de f�sica del mundo, situado en la frontera entre Francia y Suiza. Pronto dos nuevos telescopios se unir�n a la red destinada a su b�squeda.

El primero, un detector de un kil�metro c�bico, reemplazar� a un peque�o aparato con forma de pulpo, que hasta ahora permanec�a flotando a un kil�metro de profundidad en el lago Baikal, en Rusia.

El segundo se ubicar� en el fondo del mar Mediterr�neo. KM3Net, sigla para "telescopio neutrino de kil�metro c�bico", se colocar� a una profundidad de entre tres y cinco kil�metros, y tendr� un volumen de cinco kil�metros c�bicos.

Consistir� en un dispositivo con varias cuerdas verticales conectadas a m�dulos esf�ricos. Estas bolas de vidrio contienen sensores para detectar neutrinos. Cada cuerda mide un kil�metro de largo, as� que una vez la estructura est� en el fondo del Mediterr�neo, ser� m�s alta que el mayor edificio del mundo, el Burj Khalifa de Dubai, de 830 metros.

Los miles de sensores �pticos, resistentes a la presi�n del agua, registrar�n los destellos de la llamada luz de Cherenkov, un tipo de radiaci�n electromagn�tica emitida por par�culas cargadas originadas en el choque de neutrinos de alta energ�a con el planeta Tierra.

Como todos los dem�s telescopios de neutrinos, el KM3NeT necesita estar en los lugares m�s profundos y oscuros posibles y as� poder detectar las part�culas que bombardean nuestro planeta.

Proyecto europeo

Un total de 40 institutos y grupos universitarios de un total de diez pa�ses participan en este proyecto europeo. Por el momento, existen varios detectores de neutrinos, pero s�lo tres est�n a la b�squeda de estas evasivas part�culas. Se trata de NT-200 en Baikal, Antares, a 2,5 km de profundidad en el mar Mediterr�neo y IceCube, oculto en el hielo del Polo Sur.

Para abarcar el planeta entero, los telescopios de neutrinos deben localizarse tanto en el hemisferio norte como en el sur, apuntando en direcciones opuestas.

Part�culas fantasma

Nuestro universo alberga muchos procesos violentos, incluyendo las explosiones estelares de supernovas, choques de estrellas y enormes explosiones c�smicas conocidas como brotes de rayos gama.

Estos fen�menos aceleran las part�culas a niveles extremadamente elevados de energ�a, excediendo aquellos niveles alcanzados en experimentos en la Tierra y generando lo que se conoce como rayos c�smicos de alta energ�a. Los rayos se propagan por el universo y llueven sobre la atm�sfera terrestre.

Aunque los astr�nomos han registrado los rayos c�smicos durante a�os todav�a no han podido establecer cu�l es su origen. Los neutrinos de alta energ�a, creen los cient�ficos, podr�an ayudar a resolver el misterio.

Estas part�culas subat�micas se originaron a partir de la reacci�n entre los rayos c�smicos y la materia, as� que se cree proceden del mism�simo coraz�n de ese proceso violento que tambi�n gener� los rayos. Pero a diferencia de los rayos c�smicos, los neutrinos no tienen carga el�ctrica y su masa es pr�cticamente cero.

Tienen tan poca interacci�n con la materia normal que viajan sin dificultad a trav�s del espacio, recorriendo largas distancias, lo que incluye traspasar nuestros cuerpos y nuestro planeta en l�nea recta.

El hecho de que puedan circular a toda velocidad a trav�s del universo sin ninguna desviaci�n o absorci�n significa que deber�an te�ricamente ser capaces de se�alarnos su origen, convirti�ndoles en mensajeros c�smicos sin igual.

"Registrar los neutrinos de alta energ�a podr�a suponer nuestra oportunidad de ver a esa fuente, y tambi�n garantizar�a que los rayos c�smicos de alta energ�a proceden del mismo sitio, ayud�ndonos a aprender m�s sobre ellos y el universo", afirma el Dr Oleg Kalekin, uno de los investigadores trabajando en el proyecto en la Unversidad de Erlangen en Alemania. Pero detectar este tipo de part�culas es muy complicado. Son tan dif�ciles de rastrear que los cient�ficos las llaman "part�culas fantasma".

Apostar a lo grande

Frustrados por los continuos fracasos a la hora de detectar a este lejano viajero, los investigadores creen que tienen que apostar a lo grande. "Se ha abierto una ventana de observaci�n de energ�as de baja intensidad", dice el Dr. Christian Spiering de DESY, un centro de investigaci�n alem�n de part�culas f�sicas, vinculado al proyecto del KM3NeT.

"Queremos adaptarlo a energ�as m�s elevadas y ver c�mo se ven estas part�culas que son una inc�gnita. Para hacer esto necesitamos detectores mayores".

Mayores, explica, significa de al menos un kil�metro c�bico. Es por ello que se construy� el detector IceCube. Empez� funcionando a plena capacidad en 2010 y podr�a ser incluso mayor en un futuro.

Aunque nadie ha sido capaz de detectar los neutrinos de alta energ�a, la carrera para conseguir la primera evidencia est� en marcha, dice el astrof�sico Bair Shaibonov, del instituto de investigaci�n nuclear de Dubna, Rusia. Es por esto que se decidi� mejorar el detector ubicado en Rusia.

Los promotores del plan sumergir�n la primera cuerda de 350 metros de largo y con m�dulos esf�ricos acoplados durante la expedici�n anual al Baikal del pr�ximo a�o. Las condiciones de Baikal, el lago m�s profundo del mundo, son ideales para un telescopio de neutrinos, asegur�.

"Tenemos hielo de un metro de ancho, una plataforma natural para mejoras y reparaciones. No hay tormentas, y el agua es fresca, as� que los equipos no se oxidan tan r�pido. Construir un gran telescopio aqu� supone s�lo una fracci�n del costo del KM3NeT o el IceCube".

Juntos; el Baikal-GVD, el KM3NeT y el IceCube, incrementar�n la capacidad de los cient�ficos para detectar a estas part�culas fantasma. De tener �xito, sus hallazgos arrojar�an nueva luz sobre la naturaleza del cosmos.

Noticia publicada en BBC News (Reino Unido)