El telescopio submarino de neutrinos será una herramienta para investigaciones en las áreas de Física, Biología y Geología.

20 de marzo de 2019

Carl Sagan dijo una vez que el Universo no está obligado a estar en perfecta armonía con la ambición humana. Uno de los más claros ejemplos de esta aseveración es la complejidad que conlleva estudiar una de sus partículas más abundantes y más intrigantes: el neutrino. Los neutrinos cósmicos (aquellos cuyas fuentes no son terrestres) atraviesan la tierra constantemente, viajan a velocidades altísimas y rara vez interactúan con la materia, estas elusivas partículas prometen ser la clave para entender un poco más el Universo. Es por esto que desde hace varios años se han diseñado, construido y puesto en operación experimentos ingeniosos y colosales para detectarlos. Uno de los más recientes y prometedores (perteneciente a los llamados de cuarta generación), es KM3NeT, un detector de un kilómetro cúbico de volumen que está siendo instalado en el fondo del Mar Mediterráneo. A inicios del año 2019, la Universidad Yachay Tech pasó a formar parte de las instituciones miembro; convirtiéndose así en la primera en toda la historia de Latinoamérica en participar en este tipo de infraestructuras.

La idea de colocar un “telescopio” detector de neutrinos en el fondo del Mar no es nueva. Antes de KM3NeT, tres generaciones de detectores contribuyeron en la evolución técnica y científica de este tipo de instalaciones. ANTARES, uno de los más importantes, fue el que finalmente sentó el precedente para realizar “Astronomía de Neutrinos” con una instalación ubicada en el fondo del Mar. El hecho de ubicar un observatorio a grandes profundidades en el océano obedece principalmente a garantizar un máximo blindaje frente a otro tipo de señales que puedan dificultar la identificación del origen del neutrino en el cual se está interesado. Esto se debe a que, para detectarlos, este tipo de experimentos recurre al registro de un tipo de luz llamada radiación de Cherenkov. Se produce cuando uno de ellos, al impactar contra las inmediaciones del detector o el detector mismo, genera una nueva partícula que, al atravesar el medio de detección a altísimas velocidades, deja ese tipo de “huella digital”. El fondo del océano es una de las ubicaciones perfectas para un detector de este tipo, ya que es oscuro y provee las condiciones necesarias para realizar dicha detección.

KM3NeT está planificado de forma que se construya y pruebe por fases. Al momento se encuentran instaladas algunas líneas de detección de la primera fase del proyecto, con lo que las instituciones afiliadas pueden desde ya acceder a una robusta base de datos. El reporte de diseño técnico de KM3NeT en su sección 5 contó con la participación de Harold Yepes Ramírez, PhD., docente de la Escuela de Ciencias Físicas y Nanotecnología de Yachay Tech. Harold Yépez, quien colaboró previamente con ANTARES, preparó la solicitud que incluyó las potencialidades de investigación de Yachay Tech frente a la Junta Institucional de KM3NeT, la que fue revisada y aceptada.

KM3NeT consistirá, en su configuración final, de 690 Líneas de Detección conformadas por 18 Módulos Ópticos Digitales (esferas de vidrio resistentes a altas presiones) cada uno, a su vez, albergando 31 Tubos FotoMultiplicadores (dispositivos que convierten luz en señales eléctricas) por módulo. Adicionalmente a las Líneas de Detección vienen acoplados otros sistemas como módulos de electrónica y comunicaciones, suministro y fuentes de alimentación, sistemas de calibración, soportes mecánicos, entre otros. En su conjunto, las líneas de detección están siendo distribuidas en dos sitios conocidos como ARCA y ORCA, en Italia y Francia respectivamente, con distintas distribuciones, fines y programas específicos.

Debido al reto tecnológico y magnitud del proyecto, las capacidades de KM3NeT para contribuir a la investigación en otros campos es inmensa. En este sentido, Harold insiste en que la colaboración entre KM3NeT y la Universidad Yachay Tech es beneficiosa también para varias áreas de investigación de la Universidad, principalmente dedicadas a ciencias de la tierra: biología y geología.

Yachay Tech es la primera universidad latinoamericana en acceder a una colaboración con un detector submarino de neutrinos en la historia. El siguiente paso es iniciar el desarrollo de proyectos específicos en diferentes áreas que puedan beneficiarse de los datos que entrega KM3NeT. Yachay Tech estará contribuyendo con sus expertos haciendo investigación, ingeniería, participando en el monitoreo remoto en tiempo real y en las operaciones en Alta Mar de KM3NeT.

KM3NeT es un experimento de cerca de 250 millones de euros, realizado en un esfuerzo conjunto entre varios países de la Unión Europea, África y Australia. Para Harold, esta colaboración significa mucho y representa un beneficio mutuo. “En ocasiones este tipo de experimentos tienen los recursos, pero requieren de fuerza de trabajo. Nosotros aún no tenemos el músculo económico, pero sí las personas con la motivación, preparación, ganas y capacidad para enfrentar estos retos y hacer cosas importantes en experimentos como este”, insiste.