Bajo el hielo de la Antártida, entre los 1.450 y los 2.450 metros de profundidad, funciona uno de los observatorios más singulares del mundo. Se trata de IceCube, un detector de neutrinos que utiliza más de 5.000 sensores de luz para registrar partículas casi imposibles de detectar y estudiar fenómenos cósmicos invisibles para los telescopios tradicionales.
Según informó Space Daily, este observatorio no utiliza espejos, lentes ni cámaras convencionales. En su lugar, cuenta con 5.160 módulos ópticos distribuidos en 86 cables que atraviesan un kilómetro cúbico de hielo bajo la estación Amundsen-Scott, en el Polo Sur.
Lo que hace único al observatorio IceCube
La característica que distingue a IceCube es que, para gran parte de sus observaciones, aprovecha la propia Tierra como parte del instrumento científico. Los neutrinos, partículas sin carga eléctrica que apenas interactúan con la materia, pueden atravesar miles de kilómetros de roca y hielo antes de alcanzar el detector. Cuando uno de ellos impacta contra un átomo en el hielo antártico, produce una partícula secundaria que emite un breve destello de luz azul. Ese fenómeno permite reconstruir la trayectoria y la energía del neutrino, según informó Space Daily. En otras palabras, el observatorio no detecta directamente los neutrinos, sino la luz que generan esas partículas secundarias tras una colisión.
De acuerdo con Space Daily, el enorme volumen del detector resulta indispensable porque la inmensa mayoría de los neutrinos atraviesa el hielo sin dejar señales. Solo una fracción muy pequeña choca con los núcleos atómicos presentes en ese kilómetro cúbico de hielo instrumentado.
Otras ventajas del telescopio y el rol del hielo antártico
Según Space Daily, la Tierra bloquea los muones atmosféricos producidos por los rayos cósmicos, que podrían interferir con las observaciones. En cambio, los neutrinos logran atravesar el planeta y llegan al detector desde abajo. Esa diferencia permite separar con mayor precisión los eventos de origen cósmico del resto del ruido de fondo.
El telescopio se terminó de construir en 2010. Foto: Wikipedia.
El hielo antártico también cumple un papel fundamental. Además de ofrecer el material donde ocurren las raras colisiones, posee una transparencia suficiente para que la luz generada durante esos impactos viaje hasta los sensores. Sin embargo, los científicos deben estudiar con precisión la composición del hielo, ya que las capas de polvo y otros materiales pueden modificar el recorrido de la luz y afectar la reconstrucción de cada evento.
La construcción del observatorio representó un desafío de gran escala
Entre 2004 y 2010, los equipos perforaron 86 pozos con agua caliente hasta alcanzar unos 2.450 metros de profundidad. Luego instalaron los cables con los sensores y dejaron que el agua volviera a congelarse. Desde entonces, los módulos quedaron atrapados de manera permanente en el hielo, aunque todavía pueden recibir actualizaciones de software desde la superficie.
Resultados científicos
Según publicó Space Daily, IceCube ya consiguió resultados relevantes para la astronomía. En 2013 confirmó la existencia de una población de neutrinos de alta energía procedentes de fuera del Sistema Solar. Cuatro años más tarde detectó un neutrino cuya trayectoria permitió vincularlo con la galaxia activa TXS 0506+056, mientras que en 2022 reunió evidencias de emisiones provenientes de la galaxia NGC 1068. En 2023 incluso produjo la primera imagen de la Vía Láctea elaborada a partir de neutrinos de alta energía.
IceCube es un detector de neutrinos que utiliza más de 5.000 sensores de luz. Foto: icecube.wisc.edu.
Aunque esta rama de la astronomía todavía enfrenta importantes desafíos y muchas detecciones no pueden asociarse con una fuente concreta, IceCube demuestra que un enorme volumen de hielo antártico puede convertirse en un observatorio capaz de estudiar algunos de los fenómenos más violentos y lejanos del universo mediante partículas que atraviesan la Tierra antes de revelar su existencia.
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