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Jul. 25, 2012

Una trampa bajo los Andes cazará las partículas más escurridizas del universo

by Materia

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En la frontera entre Argentina y Chile, en el Túnel de Agua Negra, bajo 1.750 metros de cordillera andina, los científicos de América del Sur quieren construir un laboratorio subterráneo para desentrañar los últimos secretos del universo. El proyecto, bautizado como ANDES (Agua Negra Deep Experiment Site), aprovechará la construcción de un túnel de 14 kilómetros que abrirá un corredor entre el Atlántico brasileño y el Pacífico chileno. Las tuneladoras de esta obra de 900 millones de euros servirán también para horadar las cavidades en las que se alojará el laboratorio. Allí, protegidos por un filtro de roca que impide la entrada de los ruidosos rayos cósmicos y la radiación que baña la superficie de la Tierra, los investigadores tratarán de capturar a unas partículas discretas pero poderosas.
 
Una de ellas son los neutrinos, unas partículas que apenas se relacionan con el mundo que les rodea y que surgen del Sol, las explosiones de supernovas o las mismas centrales nucleares. Capaces de atravesar nuestro planeta de lado a lado sin inmutarse y tan peculiares que algunos llegaron a creer que podían ser más rápidos que la luz, se confirmaron como actores clave para entender el comportamiento de la materia en 1998. Ese año, el experimento japonés Super Kamiokande demostró que, pese a lo que predecía el Modelo Estándar, una teoría que explica con bastante precisión las propiedades de la naturaleza, los neutrinos tienen masa. A partir de ese momento comenzó la búsqueda del mecanismo que les proporciona esa masa, una especie de bosón de Higgs de los neutrinos. Los científicos que trabajen en Agua Negra quieren entrar en esa carrera cuyo ganador podría obtener el Nobel.
 
La otra pieza misteriosa que quieren cazar en Agua Negra es la materia oscura. Pese a formar el 84% de la materia del universo (la materia que vemos y de la que estamos hechos es el restante 16%), aún se desconoce casi todo sobre ella y nadie ha logrado detectarla.  Como en el caso anterior, determinar de qué está hecha esta materia que no emite luz ni la refleja, sería un descubrimiento revolucionario para la física.
 
 
Existen un puñado de lugares en el mundo dedicados a perseguir estas partículas (como Canfranc en España o Gran Sasso en Italia), casi todos en el hemisferio norte. El laboratorio de Agua Negra será el primero en Latinoamérica y para construirlo ya están colaborando investigadores de Argentina, Chile, Brasil y México. ”Sería una fuente de entusiasmo para los científicos de la región, porque tendrían la posibilidad de participar en un experimento de nivel que al mismo tiempo está cerca y es asequible”, explica el investigador de la Universidad Nacional de la Plata en Buenos Aires y corresponsable del proyecto Osvaldo Civitarese.
 
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A largo plazo, los impulsores de este proyecto creen que se podrían aprovechar las sinergias creadas con el Observatorio Austral Europeo en Chile, el observatorio de rayos cósmicos Pierre Auger o el telescopio Cherenkov Telescope Array (CTA), que posiblemente se construirá en Argentina, para crear un centro como el CERN en América del Sur en torno al Consorcio Latinoamericano de Experimentos Subterráneos. “La situación del laboratorio, además de por su potencial para la física, es muy interesante, porque está entre dos países que no son tan grandes como Chile y Argentina y cuenta con la cooperación de dos países mayores como Brasil o México”, explica Xavier Bertou, coordinador del proyecto. Así se lograría un punto de equilibrio que facilitaría la colaboración. “Uno ahora piensa en el CERN y ve que es algo gigantesco, pero cuando se formó en los años 50 era mucho más chico”, explica Bertou. “Para nosotros, lograr algo parecido, es un desafío a medio y largo plazo”.
 
 
Pero antes de empezar con la ciencia, se deberán construir primero el túnel que albergue los experimentos. De momento, el proyecto del laboratorio ya se ha incorporado al proyecto del túnel de Agua Negra. En ese proyecto de 900 millones, se incluirían los 10 millones de coste estimados para la obra de ANDES. “Este coste”, comenta Civitarese, “también sería costeado por los ministerios de obras públicas de Argentina y Chile y no por los de ciencia”. Según los plazos previstos, las obras del túnel comenzarían el año que viene, en 2015 ya se estaría excavando el laboratorio y en 2018 empezarían los primeros experimentos.
 
Además de avanzar en los trámites que posibiliten la construcción, los responsables del proyecto ANDES han empezado ya a entablar contactos con otros grupos de cazadores de neutrinos y materia oscura. ”Uno de los trabajos fundamentales que tienen por delante es buscar un experimento de talla internacional para justificar la inversión en infraestructuras”, dice Juan José Gómez Cadenas, investigador del instituto de Física Corpuscular de Valencia y director del experimento NEXT en el laboratorio subterráneo de Canfranc. “Aquí estuvimos a punto de vernos sin un buen proyecto y ellos deberán resolver también ese problema”.
 
Civitarese cree que, aunque serán necesario concretar las colaboraciones, ya van por el buen camino. Han recibido decenas de mensajes de investigadores de todo el mundo con propuestas de colaboración. De momento tienen dos propuestas de futuro concretas. Una del grupo responsable del experimento NEMO (Neutrino Ettore Majorana Observatory) y otra del experimento MAJORANA. En ambos casos se trataría de instalar módulos de ampliaciones futuras de esos experimentos que servirían para hacer pruebas y poner a punto el laboratorio. Más adelante podrán empezar a concretar cuál será su gran apuesta para competir con garantías en la caza internacional de la materia oscura o el estudio de las características del neutrino.
Originalmente publicado en MATERIA por Daniel Mediavilla

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