China está a punto de terminar el Jiangmen Underground Neutrino Observatory (JUNO), una instalación de 300 millones de dólares diseñada para detectar las partículas más escurridizas del universo: los neutrinos.

Por qué es importante

Los neutrinos son partículas subatómicas abundantes y poco conocidas que se remontan al Big Bang. A menudo reciben el sobrenombre de “partículas fantasma”, ya que trillones de ellas atraviesan nuestro cuerpo cada segundo sin contener apenas masa.

JUNO es uno de los tres grandes detectores de neutrinos que se están desarrollando en el mundo: los otros dos están en construcción en Estados Unidos y Japón.

Lo que hay que saber

El detector de 300 millones de dólares se ve en el Observatorio Subterráneo de Neutrinos de Jiangmen, ubicado a 700 metros bajo tierra en Kaiping, en la provincia de Guangdong, en el sur de China, el 11 de octubre de 2024. La instalación de 300 millones de dólares está ubicada a 700 metros bajo tierra en la provincia de Guangdong y tiene como objetivo detectar neutrinos esquivos para mejorar la comprensión de los orígenes del universo. Crédito de imagen: AP / NG HAN GUAN

JUNO, situado a 700 metros bajo tierra en Kaiping, provincia de Guangdong, cuenta con una esfera acrílica de 35.4 metros de diámetro rellena con 20.000 toneladas de centelleador líquido.

Este líquido producirá destellos de luz cuando los neutrinos choquen con la materia, que serán detectados por un conjunto de 43.200 tubos fotomultiplicadores. La comprensión de los neutrinos podría aportar datos cruciales sobre los orígenes y la evolución del universo, entre ellos por qué la materia supera en número a la antimateria.

Según los investigadores, el proyecto entrará en funcionamiento el año que viene.

“La solución para medir estos neutrinos consiste en construir detectores muy grandes”, afirma Andre de Gouvea, físico teórico de la Universidad Northwestern que no participa en el proyecto.

“Si lo consiguen, sería increíble”

El detector se centrará en los antineutrinos generados por reactores nucleares situados a más de 49 km de distancia. Cuando estas partículas interactúan con los materiales de JUNO, crean señales medibles que los científicos pueden analizar.

A pesar de estar bajo tierra para evitar las interferencias de los rayos cósmicos y la radiación, la sensibilidad del detector no tiene precedentes.

En comparación, se espera que el Hyper-Kamiokande de Japón esté operativo en 2027 y el Experimento de Neutrinos Subterráneos Profundos (DUNE) de Estados Unidos apunta a 2031.

Lo que dice la gente

Wang Yifang, científico jefe y director del proyecto JUNO, ha declarado:

“Estudiando los neutrinos podemos entender por qué el universo se ha convertido en lo que es hoy y cuál será su futuro”.

Patrick Huber, director del Centro de Física de Neutrinos de Virginia Tech, declaró: Describió el proyecto como una oportunidad “apasionante” para profundizar en algunos de los componentes más fundamentales -aunque esquivos- del universo.

J. Pedro Ochoa-Ricoux, físico de la Universidad de California en Irvine, declaró: A nivel internacional, la construcción de JUNO se ha inscrito en un contexto de colaboración y competencia científica mundial.

“A pesar de las diferencias políticas, creo que con nuestra colaboración en esta empresa científica estamos dando un ejemplo positivo que puede contribuir, aunque sea en pequeña medida, a acercar a nuestros países”.

Los trabajadores trabajan en la parte inferior del detector cósmico ubicado a 700 metros bajo tierra en el Observatorio Subterráneo de Neutrinos de Jiangmen en Kaiping, provincia de Guangdong, en el sur de China, el 11 de octubre de 2024. La colaboración internacional es un aspecto clave de JUNO, y el análisis de datos involucra a equipos de varios países para garantizar la precisión y la integridad. Crédito de imagen: AP / NG HAN GUAN

Próximos pasos

Está previsto que JUNO comience a recoger datos en agosto de 2025, con una vida operativa prevista de al menos 30 años.

Una vez que JUNO empiece a recoger datos, tardará años en analizar los resultados.

Con el tiempo, los tres detectores podrán cotejar sus resultados y proporcionar una comprensión más completa de la física de los neutrinos que la que se ha obtenido en los últimos 50 años de investigación.

[FT: NW]

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