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Juan Carlos GilJosé EdelsteinIgnacio CrespoBorja TosarFrancis VillatoroHéctor SocasLuisa Achaerandiomemoria de trabajo y visión humanapantalla córtex visualicecube detección materia oscuraneutrinos partículas no conocidasbúsquedas de materia oscura icecubepartícula compatible física neutrinomodelo teórico materia oscurainteracción partícula no neutrinoIceCubeTierraHéctor SocasFrancis HalsenIce CubeJosé EdelsteinFrancis VillatoroSergio LlorenteAntártidaJoséPremio NobelSolPhysical Review Letters
Búsquedas de Materia oscura IceCube
Con
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Francis Villatoro responde a una pregunta sobre si IceCube podría detectar materia oscura y cómo diferenciaría neutrinos de otras partículas desconocidas.
…de los procesos que ocurren en nuestro cerebro. Sería tal vez más interesante, puestos a especular y a imaginar cómo mejorar nuestra visión, plantearnos un cerebro que trabaje de otra forma con la atención, que tenga tal vez una mayor memoria de trabajo. ¿Cómo veríamos con una mejor memoria de trabajo? Ya no es tan evidente, pero igual yo iría por ahí, puestos a fantasear con cómo aprovechar más la imagen de una pantalla. Al final acabamos en córtex. Bueno, venga, siguiente: pregunta Sergio Llorente, 64-65, si IceCube podría detectar materia oscura, ¿cómo diferencia neutrinos de otras partículas no conocidas como las de materia oscura? Una pregunta interesante. Bueno, en principio se han hecho búsquedas de materia oscura en IceCube y no se ha encontrado, ¿no? Sí, tenemos básicamente con modelos teóricos, ¿vale? O sea, si tú tienes una cosa que es compatible con la física de un neutrino, pues tiene que ser un neutrino. Tú vas a decir: es que ha dado la casualidad de que la materia oscura tiene exactamente las mismas propiedades. Si se parece a un pato y, ¿cómo es? Que si tiene las mismas propiedades, es que es un neutrino. Claro, entonces tú dices: pues planteemos un modelo en el que la partícula que ha interaccionado no tiene nada que ver con un neutrino y entonces pues eso ya lo planteamos como partícula de materia oscura. O sea, se ha hecho búsqueda y no se han encontrado. Yo creo que estas cosas las solemos pensar como partícula a partícula, pero normalmente estos grandes detectores intentan trabajar con estadística, aunque es verdad que hay eventos individuales; aquí hemos hablado del petaneutrino este que se detectó y tal.…
Significado #1 · Palabras #1
Francis Villatoro explica cómo Ice Cube detecta neutrinos que han atravesado toda la Tierra, entrando por un polo y saliendo por el otro, finalmente impactando en el hielo profundo de la Antártida.
Habla: Francis VillatoroSignificado #10ice cube detecta neutrinos antártidaneutrinos cruzan tierra polo opuestoradiación cherenkov hielo profundovelocidad luz índice refracción hielo…Nobel básicamente porque fue pionero, pero realmente no ha tenido muchas más contribuciones en el campo; que era la propuesta de utilizar el hielo polar, el hielo polar profundo como detector. Es decir, el neutrino cruza el hielo, normalmente el neutrino. Que observamos en Ice Cube ha cruzado toda la Tierra, entra por un polo, entra por el polo opuesto, cruza toda la Tierra, acaba en el hielo, un hielo bastante profundo de la Antártida y ahí usando una serie de; cuando atraviesa el hielo, el neutrino va a mayor velocidad que la velocidad de la luz en el agua, básicamente en el hielo es más o menos la misma velocidad de la luz, por el índice de refracción del hielo y por lo tanto emite radiación Cherenkov. Se produce luz, un cono de luz azulada, esa luz azulada que se ve en los reactores nucleares cuando vemos imágenes del núcleo, por ejemplo, radiación Cherenkov y esa radiación Cherenkov nos da un cono de luz muy focalizado si el neutrino es altamente energético, José. No, una corrección porque creo que te saltaste un paso, pero la radiación Cherenkov le produce, o sea, el neutrino interactúa con el núcleo de algún hidrógeno y ahí sale un leptón, un electrón, un muón o un tabón y ese es el que produce la radiación Cherenkov…
Francis Villatoro explica cómo el objetivo de Halsen era utilizar IceCube como un telescopio para estudiar fuentes astrofísicas, aprovechando su capacidad única para direccionar el cono de luz generado por la interacción de neutrinos.
Habla: Francis VillatoroSignificado #5icecube telescopio de neutrinosdireccionar cono de luz icecubedistinguir señal electron muón tau icecube…los procesos que producen neutrinos que limiten su energía. Entonces, hasta que no lo observas, no ves que realmente ese rango que ha comentado José, enorme de energía que puede alcanzar un neutrino, se desvela a mediados de los 2000, alrededor del año 2013. Y a partir de ahí empezó el objetivo de Halsen: era estudiar las fuentes astrofísicas, es decir, utilizar IceCube como un telescopio de neutrinos, porque otras técnicas para detectar neutrinos no tienen esa capacidad de poder direccionar realmente ese cono de luz que se genera, esa distribución de fotomultiplicadores que se excitan por el paso de esas partículas, de esos electrones cargados, muones, tau, electrones de alta energía que dan señales diferentes. En Ice Cube podemos distinguir la señal que ofrece un electrón de la que ofrece un muón de la que ofrece un tau. Eso es algo realmente espectacular. No tenía la direccionalidad suficiente como para que pudiéramos apuntar a una acción relativamente pequeña de cielo y ver más o menos dónde podía estar la fuente. Ese era el gran objetivo: el poder utilizar los nutrinos como marcadores, como mensajeros de la…
Francis Villatoro explica las magnitudes de energía de los neutrinos observados por el telescopio Ice Cube, mencionando unidades como mega, giga y peta electron-voltio.
Habla: Francis VillatoroSignificado #19neutrinos observados por ice cuberayos cósmicos inciden atmósferaneutrinos astrofísicos telescopio ice cubeneutrinos atmosféricos sol…ya son emblemáticos. Obtener, por ejemplo, en el año 2013 se publicó en Physical Review Letters un artículo en el que se hablaba de los nutrinos de mayor energía observados hasta aquel momento, que superaban el peta-electrón-voltio. Es una barbaridad, ¿no? Tenemos mega, giga, peta; o sea, es un millón de megas, un millón de esos billones de electrón-voltio. Es una barbaridad. Y se pudo demostrar en el año 2014 con certeza que los neutrinos que se estaban observando, porque la gran duda era cuál es el origen de esos neutrinos, porque tú pretendes utilizar este telescopio de neutrinos para ver neutrinos astrofísicos, pero realmente está habiendo neutrinos astrofísicos, porque los rayos cósmicos inciden en la atmósfera y en la atmósfera producen chorros de partículas que incluyen neutrinos, y hay neutrinos atmosféricos. El Sol produce neutrinos atmosféricos. La propia Tierra tiene muchos procesos nucleares que producen neutrinos. Esos neutrinos de muy alta energía son la cola estadística extremadamente poco probable de procesos locales alrededor de la Tierra. Pues eso se observó hasta con más de cinco sigmas en el año 2014. Hubo ya certeza de que por la distribución estadística y por…
Francis Villatoro explica cómo Ice Cube ha confirmado predicciones de modelos teóricos sobre neutrinos de origen galáctico y extragaláctico, observando una estructura específica en el espectro de neutrinos de ultra alta energía.
Habla: Francis VillatoroSignificado #9premio nobel telescopio ice cubedescubrimientos ice cube candidato nobelicecube confirma modelos neutrinos galácticosespectro neutrinos ultra alta energíaestructura brazo espectro neutrinos…explicar esos nutrinos con ninguna fuente que estuviera en el sistema solar. Por lo tanto, tenían que ser como muy cercanos su origen a nivel galáctico, en la propia galaxia, quizás en el núcleo galáctico o en procesos ultra energéticos en nuestra galaxia. Realmente esos grandes descubrimientos llevaron a pensar que Ice Cube podía ser algo premiable con el premio Nobel, como ha acabado siendo, y entonces ha habido muchísimas noticias. Nosotros hemos hablado muchas veces de Ice Cube porque periódicamente está logrando evidencias de cosas que hasta aquel momento pues nadie había logrado evidenciar con eso, con más de cinco sigmas. Neutrinos de origen galáctico, neutrinos de origen extragaláctico: una observación del espectro de neutrinos de ultra alta energía realmente compatible con los modelos, que tiene como dos codos, como una estructura de brazo que tiene el hombro y el codo en la distribución del espectro. Es decir, una serie de cosas que se predecían los modelos teóricos y que IceCube ha podido confirmar. Eso hizo que el experimento, que probablemente, si las reglas Del Nobel no fueran las que son, tendría que haber recibido Ice Cube como colaboración el premio Nobel, pero que igual que en el caso de Laigo, al final, pues fueron los padres del instrumento y quien dirigió el proyecto cuando el proyecto logró tener su,…
Francis Villatoro responde a una pregunta sobre si IceCube podría detectar materia oscura y cómo diferenciaría neutrinos de otras partículas desconocidas.
Habla: Francis VillatoroSignificado #1 · Palabras #1memoria de trabajo y visión humanapantalla córtex visualicecube detección materia oscuraneutrinos partículas no conocidasbúsquedas de materia oscura icecubepartícula compatible física neutrinomodelo teórico materia oscurainteracción partícula no neutrino…de los procesos que ocurren en nuestro cerebro. Sería tal vez más interesante, puestos a especular y a imaginar cómo mejorar nuestra visión, plantearnos un cerebro que trabaje de otra forma con la atención, que tenga tal vez una mayor memoria de trabajo. ¿Cómo veríamos con una mejor memoria de trabajo? Ya no es tan evidente, pero igual yo iría por ahí, puestos a fantasear con cómo aprovechar más la imagen de una pantalla. Al final acabamos en córtex. Bueno, venga, siguiente: pregunta Sergio Llorente, 64-65, si IceCube podría detectar materia oscura, ¿cómo diferencia neutrinos de otras partículas no conocidas como las de materia oscura? Una pregunta interesante. Bueno, en principio se han hecho búsquedas de materia oscura en IceCube y no se ha encontrado, ¿no? Sí, tenemos básicamente con modelos teóricos, ¿vale? O sea, si tú tienes una cosa que es compatible con la física de un neutrino, pues tiene que ser un neutrino. Tú vas a decir: es que ha dado la casualidad de que la materia oscura tiene exactamente las mismas propiedades. Si se parece a un pato y, ¿cómo es? Que si tiene las mismas propiedades, es que es un neutrino. Claro, entonces tú dices: pues planteemos un modelo en el que la partícula que ha interaccionado no tiene nada que ver con un neutrino y entonces pues eso ya lo planteamos como partícula de materia oscura. O sea, se ha hecho búsqueda y no se han encontrado. Yo creo que estas cosas las solemos pensar como partícula a partícula, pero normalmente estos grandes detectores intentan trabajar con estadística, aunque es verdad que hay eventos individuales; aquí hemos hablado del petaneutrino este que se detectó y tal.…
Héctor Socas explica la implicación de detectar partículas provenientes del suelo en experimentos como IceCube, relacionándolo con el neutrino energético récord y la posibilidad de que se trate de materia oscura.
Habla: Héctor SocasSignificado #20 · Palabras #3neutrino energético récordpartículas provenientes del suelo icecubemateria oscura neutrino energéticoneutrino como materia oscuraice cube observa neutrinoscasuística composición materia oscura…reconstruir un poco la trayectoria y la energía de la partícula incidente. Entonces eso es lo que tú al final recuperas, ¿no? La dirección de la que viene esa partícula y su energía. Entonces, claro, normalmente si viene por ejemplo del suelo, pues sabes. Que no puede ser un rayo cósmico, tiene que ser; esto lo comentábamos con el neutrino este súper energético que batió el récord hace un par de años, porque venía básicamente del suelo, entonces tiene que haber atravesado toda la Tierra para venir desde el otro lado y por tanto no puede ser una partícula ordinaria, tendría que ser un neutrino o algún tipo de partícula que no conocemos; podría ser materia oscura, sí, podría ser materia oscura, pero bueno, supongo que ahí sí que tendríamos cierta ambigüedad. Sí, la materia oscura no sabemos de qué está hecha, entonces hay una casuística enorme y algunas posibilidades... Una cosita, de hecho, podríamos argumentar a cierto punto de vista que un neutrino es materia oscura. Sí, sí, claro, pero sí. Igual, otra materia oscura que no sea el neutrino, tampoco sabemos, o sea, hay muchas posibilidades, entonces alguna sí que cuadra dentro del rango en el cual Ice Cube observa. De hecho, hace dos o tres años, o quizás más, comentamos estas observaciones de Anita, que es un globo que está en el polo sur y que había detectado justamente señales aparentemente provenientes de una partícula compatible con un neutrino tau desde la corteza…
Francis Villatoro, junto con Héctor Socas, comenta sobre la búsqueda de materia oscura y cómo se están utilizando todos los detectores posibles para encontrarla. Se anima a físicos jóvenes a proponer nuevas formas de buscar esta materia.
Habla: Francis VillatoroSignificado #4 · Palabras #19búsqueda materia oscura detectoresfísicos jóvenes proponen búsqueda40 órdenes de magnitud materia oscura…y puede que cosas que no has buscado, pero tienes un testigo que está mirando, observando ciertas cosas y que luego terminan conectadas con muchos otros fenómenos físicos que quizá ni se te ocurrieron, pero que te permiten constreñirlo o detectarlo a veces. Para detectar materia oscura, como tenemos 40 órdenes de magnitud donde puede esconderse, estamos usando todos los detectores posibles, todo lo que se puede imaginar y el campo está abierto a físicos jóvenes que propongan nuevas cosas, nuevas maneras de buscar Muy bien, quizás por ir terminando, esta me parece bastante didáctica, una que pregunta Javier Benavides, 2669, que pregunta por qué los diferentes sabores de los neutrinos implican obligatoriamente que tengan algo de masa, y se las dejo, yo corregiría que no es los sabores sino la oscilación La oscilación, exactamente, claro. Sí,…