¡°Con el IceCube vemos las estrellas no en luz sino en neutrinos¡±

Francis Halzen dirige el m¨¢s extra?o telescopio que uno casi pueda imaginar: es un kil¨®metro c¨²bico de hielo ultrapuro de la Ant¨¢rtida, a 800 metros de distancia del mism¨ªsimo polo Sur. En el hielo profundo est¨¢n atrapadas 86 l¨ªneas de un kil¨®metro de largo, con 60 sensores de luz cada una, como cuentas de un collar, y forman un enorme y ¨²nico detector de neutrinos. Se llama IceCube y fue idea de este f¨ªsico te¨®rico que empuj¨® el proyecto desde el inicio y que es plenamente operativo desde hace un a?o y medio. ¡°El IceCube es como un ojo con el que puedes ver las estrellas en neutrinos, en lugar de verlas en luz¡±, explica este cient¨ªfico de la Universidad de Wisconsin, en Madison (EE UU). ¡°Los astr¨®nomos, cuando miran el cielo en diferentes colores de luz ven cosas distintas, y este telescopio de neutrinos toma im¨¢genes del cielo que nunca se han tomado antes¡±, a?ade. Halzen, estadounidense de 68 a?os, imparti¨® ayer una conferencia en Madrid, en la Fundaci¨®n BBVA sobre esa ins¨®lita cacer¨ªa de neutrinos c¨®smicos, procedentes de fuentes lejanas desconocidas, con el telescopio de hielo ubicado en uno de los lugares m¨¢s inh¨®spitos del planeta.

Pregunta. ?C¨®mo funciona el IceCube?

Respuesta. Los neutrinos apenas interact¨²an con la materia, pero de vez en cuando uno choca con un ¨¢tomo y provoca una especie de explosi¨®n nuclear que produce part¨ªculas cargadas, que viajan por el hielo transparente, emitiendo luz azul, y eso es lo que vemos con los sensores.

P. ?Por qu¨¦ en el polo Sur?

R. Es que all¨ª mismo hay una estaci¨®n cient¨ªfica, la Amundsen-Scott, de Fundaci¨®n Americana para la Ciencia, con instalaciones, laboratorios y residencia. El IceCube fue una idea loca: se trataba de construir un detector de un kil¨®metro c¨²bico de material con cuyos ¨¢tomos interaccionasen de vez en cuando los neutrinos y pensamos en agua, pero luego surgi¨® la idea del hielo. Necesit¨¢bamos una capa helada de tres kil¨®metros: uno y medio de profundidad hasta el detector, que mide un kil¨®metro, y otros 500 metros debajo, hasta la roca. Ese hielo en el polo Sur es nieve compactada de hace 100.000 a?os, y es totalmente transparente, la luz viaja por ¨¦l cientos de metros.

P. ?C¨®mo se construy¨®?

R. Hubo que hacer 86 perforaciones de 2,5 kil¨®metros de profundidad fundiendo el agua y en el ¨²ltimo kil¨®metro de cada una, con el agua l¨ªquida, se colocaba una fila de 60 sensores de luz que se quedaban atrapados inmediatamente, en cuando se congelaba de nuevo el agua. En total, el kil¨®metro c¨²bico es una gigatonelada de hielo.

P. ?Cu¨¢nto ha costado?

¡°Fue una idea loca, necesit¨¢bamos una capa helada de tres kil¨®metros¡±

R. Unos cien millones de d¨®lares [77 millones de euros] en diez a?os: 60 millones de detector y 40 de infraestructuras, construcci¨®n y personal. Es mucho m¨¢s barato que un detector del CERN. En cuanto a gente, somos unos 300, incluido un centenar en Wisconsin, donde se desarroll¨® y construy¨® detector. En el proyecto participan expertos de 38 universidades y laboratorios de una decena de pa¨ªses.

P. ?Qu¨¦ fue m¨¢s dif¨ªcil: convencer a los pol¨ªticos para que dieran luz verde al proyecto y el dinero, o construir el IceCube?

R. Mucho m¨¢s dif¨ªcil ha sido construirlo, aunque no fue f¨¢cil convencer a los pol¨ªticos. A veces en ciencia se tiene demasiado miedo a hacer cosas arriesgadas y eso no es bueno.

P. Hay otros detectores de neutrinos en el mundo. ?Por qu¨¦ este es especial?

R. Porque es mucho m¨¢s grande, y cuanto m¨¢s grande, m¨¢s neutrinos detectas. Otros telescopios se centran m¨¢s en obtener muchos detalles de los neutrinos que ven, pero nosotros lo que queremos es ver m¨¢s cantidad.

¡°Hubo que hacer 86 perforaciones? y cost¨® 77 millones de euros¡±

P. ?Y cual es su objetivo?

R. Queremos ver neutrinos procedentes de fuentes lejanas en el universo y captamos solo dos o tres de estas part¨ªculas por a?o, as¨ª que si lo hubi¨¦ramos hecho diez veces m¨¢s peque?o, tardar¨ªamos mil a?os en captar un solo neutrino de este tipo.

P. ?Qu¨¦ neutrinos son esos?

R. Sabemos que hay fuentes en el universo que producen part¨ªculas muy energ¨¦ticas, rayos c¨®smicos que emiten neutrinos, pero nadie sabe qu¨¦ los origina. Nuestro objetivo n¨²mero uno es dar con las fuentes de esos rayos c¨®smicos a trav¨¦s de los neutrinos. Claro que nos interesa mucho tambi¨¦n todo lo que sea inesperado. Pero tenga en cuenta que los rayos c¨®smicos se descubrieron hace ahora cien a?os y que conocemos muchos detalles de ellos, excepto su origen. En IceCube Tenemos ya un par de detecciones que pueden ser estos neutrinos c¨®smicos.

¡°No fue f¨¢cil convencer a los pol¨ªticos. Hay miedo a arriesgarse¡±

P. Se produjeron neutrinos tambi¨¦n en el Big Bang.

R. S¨ª, sin duda, pero no sabemos c¨®mo captarlos. Est¨¢ m¨¢s all¨¢ de nuestras posibilidades actuales porque tienen una energ¨ªa demasiado baja y malamente interaccionan con nada.

P. Los que ve el IceCube son, entonces, muy energ¨¦ticos.

R. Si. Imag¨ªnese que la energ¨ªa del acelerador LHC, junto a Ginebra, es 7 de teraelectronvoltios (TeV) y puede producir neutrinos de 5 TeV. Pues bien, nosotros captamos neutrinos de miles de TeV de energ¨ªa, que no sabemos de d¨®nde vienen.

P. ?Los neutrinos que interact¨²an con el hielo de la Ant¨¢rtida vienen de todas las direcciones, incluso atravesando la Tierra desde el polo Norte?

R. S¨ª, los captamos desde todas las orientaciones.

¡°No he estado en la Ant¨¢rtida. Soy el jefe y tengo que dar ejemplo¡±

P. ?Ha estado usted en la Ant¨¢rtida?

R. No, lo m¨¢s cerca que he estado es Nueva Zelanda, desde donde se hace la log¨ªstica. En la base Amundsen-Scott hay varios grandes proyectos en marcha y la cantidad de gente que se puede movilizar es limitada.

P. ?Y el jefe no es imprescindible all¨ª mismo?

R. No. Y yo tengo que dar ejemplo, porque todo el mundo quiere ir a la Ant¨¢rtida. La construcci¨®n estaba organizada como un ballet, todo sincronizado, de manera que uno lleva los equipos, hace su trabajo y se va. Pod¨ªamos tener como m¨¢ximo en el polo Sur 50 personas, de ellas 40 para hacer las perforaciones, y solo se pod¨ªa trabajar en diciembre y enero, porque el resto del a?o hace all¨ª demasiado fr¨ªo.

P. ?Cu¨¢nta gente est¨¢ en la Ant¨¢rtida ahora, para la operaci¨®n del IceCube?

R. Solo dos personas para vigilar los ordenadores, los equipos... Los datos van del detector a la base, donde un centro de computaci¨®n hace el primer an¨¢lisis y los datos interesantes se env¨ªan v¨ªa sat¨¦lite a la Universidad de Wisconsin, donde se analizan. Por cierto, una de las dos personas que est¨¢n all¨ª ahora acabando el turno es un f¨ªsico espa?ol, Carlos Pobes, de la Universidad de Zaragoza.