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Primera tomografía de la Tierra con neutrinos

De izquierda a derecha, Sergio Palomares, Jordi Salvadó y Andrea Donini, en el Instituto de Física Corpuscular. Foto: IFIC

De izquierda a derecha, Sergio Palomares, Jordi Salvadó y Andrea Donini, en el Instituto de Física Corpuscular. Foto: IFIC

Perfil de densidad de la Tierra medido con neutrinos atmosféricos. En azul, resultado con un año de datos de IceCube. En rojo, predicción de resultados utilizando diez años de datos. Créditos: A. Donini, S. Palomares, J. Salvadó, <i>Nature Physics</i>

Perfil de densidad de la Tierra medido con neutrinos atmosféricos. En azul, resultado con un año de datos de IceCube. En rojo, predicción de resultados utilizando diez años de datos. Créditos: A. Donini, S. Palomares, J. Salvadó, Nature Physics

06/11/2018

Recerca

Investigadores del Instituto de Física Corpuscular (IFIC, CSIC-Universidad de Valencia) y de la Universidad de Barcelona han publicado en Nature Physics la primera tomografía de la Tierra utilizando neutrinos. Esta partícula elemental, una de las más abundantes del Universo, es capaz de atravesar el planeta sin inmutarse, por lo que puede aportar información valiosa sobre la distribución de su densidad, especialmente de zonas poco conocidas, como el núcleo interno. Los científicos también han utilizado neutrinos por primera vez para medir otras propiedades de la Tierra, como la masa, con lo que han obtenido resultados acordes a los métodos geofísicos tradicionales. El estudio utiliza datos del experimento IceCube, el mayor telescopio de neutrinos del mundo, situado en la Antártida.

Los neutrinos son las únicas partículas conocidas que pueden atravesar la Tierra, ya que apenas interactúan con la materia ordinaria, la que vemos en el Universo y que compone nuestro planeta y a nosotros mismos. Por ese motivo se dice que el neutrino es la «partícula fantasma», y se requieren enormes detectores para atraparlos. IceCube utiliza un kilómetro cúbico del hielo del Polo Sur para capturar los neutrinos con más energía que se conocen, algunos de los cuales proceden de los fenómenos más extremos del cosmos, como agujeros negros o supernovas.

Los neutrinos que tienen más energía son parcialmente absorbidos por los materiales que componen la Tierra, en una proporción ya establecida por la colaboración científica internacional que trabaja en el experimento IceCube. Ahora, dos investigadores del Instituto de Física Corpuscular, Andrea Donini y Sergio Palomares, y Jordi Salvadó, del Instituto de Ciencias del Cosmos de la Universidad de Barcelona (ICCUB), han relacionado estas tasas de absorción con aproximadamente 20.000 neutrinos de alta energía producidos por el choque de rayos cósmicos en la atmósfera, conocidos como neutrinos atmosféricos y detectados por IceCube en 2011. Con ellos han elaborado el primer estudio de la densidad del planeta.


Más información

Referencia del artículo:
Donini, A.; Palomares, S.; Salvadó, J. «Neutrino tomography of Earth», Nature Physics, 2018. Doi: https://doi.org/10.1038/s41567-018-0319-1


 

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