En busca de supernovas en la Vía Láctea mediante la detección de neutrinos

Los astrónomos utilizan telescopios para explorar el cielo en busca de signos de las supernovas, explosiones muy energéticas que se producen al final de la vida de una estrella. Con el fin de detectar una supernova con un telescopio, los científicos necesitan mirar en la dirección correcta en el momento adecuado. Mediante el uso de las máquinas construidas para la física de partículas, sin embargo, los científicos pueden recorrer todo el cielo a la vez.
Cuando las supernovas explotan, durante unos 10 segundos, liberan un estallido de neutrinos y antineutrinos que llegan a la Tierra varias horas antes que los fotones -o luz visible-, de la explosión. Los físicos han estado utilizando detectores de neutrinos en busca de estos estallidos desde hace unos 20 años.

Esta imagen compuesta muestra los efectos de una onda de choque de gran alcance que se aleja de la supernova 1987A. La explosión fue visible a simple vista, y es la supernova más brillante conocida en casi 400 años. El sitio de la explosión fue localizado en donde está ubicada una estrella supergigante azul llamado Sanduleak - 69 º 202 (SK - 69 para abreviar) que tenía una masa estimada de aproximadamente 20 soles. Crédito: X-ray: NASA / CXC / PSU / S.Park & D. Burrows. Óptico de: NASA / STScI / CFA / P.Challis

Los neutrinos están entre las partículas más abundantes en el universo, pero muy rara vez interactúan con la materia. Aunque miles de millones de neutrinos de origen natural, del sol y otros cuerpos celestes, llueven sobre nosotros cada segundo, pueden pasar a través de toda la Tierra sin chocar con otra partícula. Como se explicó en la reciente reunión de la Sociedad Americana de Física, sólo una de cada cuatro personas se ve afectada por un neutrino, una vez en la vida. Esto es, se trata de una interacción "invisible, imperceptible, inocua e indolora".
No importa si un detector de neutrinos se encuentra en la Tierra, igual está en condiciones de registrar una explosión de neutrinos procedentes del resto de la galaxia. Gracias a la forma despreocupada en la que los neutrinos pueden desplazarse indiferentes a través de la materia, pueden pasar directamente a través de la Tierra e interactúar con un detector en el lado opuesto de la misma.

Durante décadas, una red de detectores de neutrinos, incluyendo aquellos ubicados en el Laboratorio Subterráneo Gran Sasso en Italia y el Experimento Super-Kamiokande en Japón, ha estado buscando señales de supernovas. En 1987, el experimento Kamiokande II en Japón detectó una supernova originaria de la Gran Nube de Magallanes, una galaxia satélite vecina. El detector registró signos de 11 de neutrinos cerca de tres horas antes que telescopios vieran la primera luz visible emitida por la explosión, denominada Supernova 1987A.

Los físicos, utilizando detectores de neutrinos, todavía no han encontrado ninguna señal definitiva de supernovas en nuestra galaxia. Colaboradores del Experimento de Neutrinos MiniBooNE en el Fermilab en Illinois, informaron recientemente en la revista Physical Review D, que durante el período comprendido entre el 14 de diciembre 2004 al 31 de julio de 2008, la mayor parte de la Vía Láctea parece haber estado libre de supernovas.

Esto no es, estadísticamente, demasiado sorprendente, ya que los astrónomos predicen que en nuestra galaxia, sólo se producen entre una y doce supernovas cada siglo. El astrónomo Johannes Kepler observó la última supernova conocida en la Vía Láctea en 1604. Los científicos todavía estudian los restos de esa explosión masiva, llamada estrella de Kepler.

En la actualidad, si los físicos captan una supernova en el acto, ya tienen planificado enviar una alerta a observatorios en todo el mundo. De esa manera se les puede informar las coordenadas de un espectacular show luminoso en camino, que en lo que a los primeros momentos del mismo se refiere, aportará abundante información de gran valor científico que hasta hoy ha sido escasa.

Recientes observaciones de Chandra han revelado nuevos detalles sobre el anillo de fuego que rodea la explosión estelar que produjo la Supernova 1987A. Los datos revelan el comportamiento de la estrella, ya condenada en los años previos a su explosión, e indican que el espectacular brillo del anillo curcimstelar ha comenzado. Crédito: Rayso X: NASA/CXC/PSU/S.Park y D.Burrows.; Óptico: NASA/STScI/CfA/P.Challis.

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Fuente original:
Traducción de Supernova 1987A:
Twenty Years Since a Spectacular Explosion