jueves, 4 de febrero de 2010

NEUTRINOS - PARTE 3



Estas partículas caprichosas probablemente mutaron desde una categoría que se pudo percibir, a otra indetectable. La física cuántica considera posible esta extraña oscilación, pero a condición que las partículas tengan masa. La cantidad que osciló es insignificante pero debería ser de una enorme importancia, dado que los neutrinos son ubicuos y si cada uno tuviera al menos una masa mínima, el total superaría a toda la materia que los astrónomos han logrado observar.
Se abriga la esperanza de que las nuevas investigaciones que se realizan en Japón y experimentos que se efectúan en otras partes del mundo, ayuden a los físicos a determinar el cuerpo de los neutrinos y quizás, resolver un gran enigma cósmico.

A fines de 1993, después de 20 años en la demora de un diseño, la Deep Underwater Muón and Neutrino Detector (Dumand) bajó lo que llamaron la primera “cuerda” de censores en un telescopio de neutrinos, al lecho del océano Pacífico, a 4.800 metros de profundidad y a 30 kilómetros al oeste de Hawai, todo lo anterior, los investigadores lo crearon con el propósito de buscar bajo el agua, neutrinos de energía ultra alta, pensando aclarar cuales son las misteriosas fuentes de energía de las galaxias.

Finalmente mencionaremos la radiación fósil de neutrinos: En el origen de los elementos ligeros, supongamos que la temperatura del universo haya alcanzado, en el pasado lejano, un valor superior a diez mil millones de grados (1010°K). Las partículas de gas cósmico tenían entonces velocidades de agitación térmica correspondientes a energías de más de un millón (106) de electronvoltios. Tales temperaturas tienen un efecto desastroso sobre los núcleos. La agitación térmica es tal que la fuerza nuclear no logra mantener su cohesión. Los núcleos se descomponen en protones y en neutrones. En ésa época, el mundo es una sopa homogénea de nucleones entre los cuales pululan electrones, neutrinos y otras partículas elementales, pero no hay núcleos atómicos..
A estas temperaturas los neutrinos juegan un papel de gran importancia en la sopa cósmica. Absorbidas y remitidas sin cesar por los nucleones, estas partículas transforman continuamente los protones en neutrones y viceversa. Estas reacciones gobernadas por la fuerza débil, mantienen en equilibrio una población de neutrones completamente comparable a la de los protones. La materia cósmica es entonces opaca a los neutrinos.
Con la disminución de la temperatura, la energía de los neutrinos, como la de otras partículas, disminuye progresivamente. Por debajo de los diez mil millones de grados, los neutrinos no son capaces de interactuar con los nucleones. No siendo ya absorbidos por estas partículas, circulan libremente en el universo. El fluido cósmico se vuelve transparente a los neutrinos.
Esta temperatura de diez mil millones de grados K, lleva el nombre de “temperatura de desacoplamiento débil” que corresponde al paso de la opacidad a la transparencia, libera en ese instante una radiación fósil de neutrinos, la cual se propaga libremente y llena el universo, tal como la radiación fósil de fotones. En otros términos, el Big Bang previó la existencia de una radiación fósil de neutrinos cósmicos.
En el momento de su emisión, estos neutrinos tenían una energía media de un millón de electronvoltios. Actualmente, enfriada por la expansión, sólo es una milésima de electronvoltio. Su población, siempre según la teoría, es de alrededor de 450 por centímetro cúbico, repartida más o menos igualitariamente entre las tres variedades: Neutrino electrónico, neutrino muónico y neutrino tauónico. Desgraciadamente, los neutrinos de una energía tan débil son extraordinariamente difíciles de detectar. Ninguna tecnología contemporánea está cualificada para efectuar esta observación..
Si el universo alcanzó realmente una temperatura de más de diez mil millones de grados K, una hipótesis que los éxitos de la nucleosíntesis primordial hacen muy creíble, esta radiación de neutrinos debe existir. Quince mil millones de años han transcurridos entre la emisión de la radiación fósil de fotones y nuestro presente. Cuanto más retrocedemos en el tiempo, tanto más se reducen los períodos. Las altas temperaturas aceleran el ritmo de los fenómenos físicos.

Bibliografía:
La Aventura del Universo – de Tymothy Ferris – Profesor de Astronomía de la Universidad de California – Grijalbo Mondadori – Edición en español 1990.
Física Nuclear – de Irving Kaplan – Profesor de Ingeniería Nuclear en el Instituto Tecnológico de Massachussets – Edición en español – Aguilar 1961.
Miedo a la Física – de Lawrence M. Krauss – fue profesor investigador de Física teórica de la Universidad de Yale – edición en español Editorial Andrés Bello 1996.
Ultimas Noticias del Cosmos - de Hubert Reeves – profesor de Cosmología en la Universidad de París y en el Departamento de Física de la Universidad de Montreal – versión en español Editorial Andrés Bello 1996.