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Detector Orca KM3Net mejora detección
Ep500: Petaneutrino; Escribas; Primeras Ciudades; Trilobites; Einstein Ring; Ganimedismo
21 de febrero de 20258 momentos
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Francis Villatoro explica el origen del nombre 'Orca' para uno de los detectores de KM3Net, destacando que está diseñado para estudiar las oscilaciones de neutrinos y su cambio de sabor.
…extremadamente energético que se ha detectado en el Mediterráneo, en esta nueva instalación para detectar neutrinos en el fondo del mar, Matarile. Rile, Rile ¿Dónde está el neutrino? Perdón, es que se me contagia; hay algo en esta habitación, no sé, el moho. Francis, KM3Net, quizás podemos empezar por comentar un poquito este detector, esta nueva instalación para detectar neutrinos Sí, es una detección, bueno, sabéis que el más famoso IceCube usa el hielo como material de blanco para los neutrinos se espera que un neutrino cruce el hielo, interaccione con algún núcleo, básicamente interacciona con quarks, por todo un neutrón hecho de quarks y bueno, eso produce una lluvia, un chorro de partículas de alta energía que son los que por radiación Cherenkov permiten observar parte de la luz y define en función del cono, de sus características, podemos detectar en IceCube Nutrinos electrónicos, muónicos y tau, pero también podemos detectar otras partículas como muones, etc. El interés, obviamente, en un detector de neutrinos es detectar neutrinos y se descartan señales que no sean específicas de neutrinos. En el Mediterráneo se está desarrollando una instalación que tiene dos detectores más o menos parecidos; no iba a decir gemelos pero no son gemelos. Esta instalación se llama KM3 por kilómetro cúbico, NET porque está en el Mediterráneo y tiene dos detectores: uno se llama Arca y el otro se llama Orca. Orca, la O de Orca, viene de que está diseñado para estudiar oscilaciones de neutrinos. El cambio de sabor de los neutrinos, porque están los estados con sabor definido, electrónico, muónico o tau, están mezclados y durante la propagación de un neutrino, los neutrinos se generan o se detectan con un sabor bien definido. Pero durante la propagación esos sabores pues se mezclan, ¿no? La proporción, la probabilidad de detectarlo con un cierto sabor va cambiando, va oscilando. Eso es el detector Orca que estará a unos 2.450 metros de profundidad cerca de una ciudad que se llama Toulon en Francia, en el Mediterráneo. Pero el detector protagonista de esta noticia es el otro. Arca Arca está especializado en detectar neutrinos de muy alta energía. Con energías muy superiores a los 10 electronvoltios y, por supuesto, la escala de peta electronvoltios que es la que contiene el récord hasta ahora de Ice Cube, que es del orden de 10 peta electronvoltios. En todo este tipo de temas hay que recordar siempre que cuando decimos una cierta energía hay unos umbrales de incertidumbre; entonces lo que tenemos es un intervalo. Entonces se da la energía mediana, el valor mediano, el intervalo al 68%, es decir, a una sigma, el intervalo al 95% y a veces el intervalo al 90%. Pero aún así, el 95% son dos sigmas, pero es un intervalo que, ya os digo, que podría estar la energía o por la parte alta, más allá, o por la parte baja, ¿no? Arca está situado cerca de la costa de Portopalo, Di Capo, Pasero, en Sicilia. Sicilia es una isla italiana, a una profundidad un poco mayor, unos 3.450 metros. Son detectores muy grandes que estarán formados cuando esté en definitivo; ahora mismo están en construcción, ambos están en construcción. Son básicamente tirar una serie de fotomultiplicadores; son unos detectores. De luz, en una configuración, en una especie de esfera, en la que tengo: son unos módulos, en las que tengo 31 fotomultiplicadores. Cada fotomultiplicador tiene una superficie, tiene un diámetro de unas 3 pulgadas y estos módulos se ponen en forma de ristras, como si fueran ristras de chorizo; no sé si es la palabra correcta porque en realidad cada fotomultiplicador está muy separado del resto, como cuentas de collar, esos collares que a veces se tienen en los que se ve el hilillo entre las cuentas del collar, que no están todas pegadas unas a otras. Y entonces tengo esas líneas verticales; en principio Arca tiene 230, Orca tiene 115, pero la versión definitiva tendrán 345, ¿vale? O sea que Arca tiene 230, pero acabará teniendo 345. Claro, mientras tú estás instalando estas líneas, que básicamente llevas un barco, las sueltas, las anclas al suelo y pones una boya en la parte superficial, y eso se mueve un poco al ritmo del mar, pero tienes detectores para ir viendo ese movimiento y saber más o menos dónde están espacialmente, en tres dimensiones, pues se llevan ya tomando. Datos tú lanzas un cierto número de líneas y ya vas tomando datos, y conforme vas incrementando el detector pues vas mejorando tu capacidad de detectar cosas. Aquí quizás la gran novedad respecto a IceCube, etc., es que al ser módulos con muchos fotomultiplicadores en una especie de distribución esférica pues permiten ver; tienen una cobertura completamente de 300, no son 360 grados, son 4 pi esterorradianes, pero bueno, imagina una cobertura completa en todas las direcciones. Entonces se han detectado muchas señales y se está esperando el artículo que todavía no se ha publicado en el que se analice digamos esa estadística de señales y que se observa, etcétera, etcétera. Pero como siempre pasa con ese tipo de Instrumentos, cuando aparece una señal especialmente llamativa, pues se focaliza el esfuerzo en publicar esa señal muy llamativa en una gran revista y aquí se ha publicado en la revista Nature, ¿no? Salió la web de Nature, salió el 12 de febrero de 2025, este…
Significado #4 · Palabras #1
Francis Villatoro explica la cantidad de señales detectadas por los observatorios de ondas gravitacionales, detallando cómo el número varía según el estado de los detectores y su incorporación a la red.
Habla: Francis VillatoroSignificado #15señales detectadas observatorios ondas gravitacionalesvirgo incorporado rango 4estado detectores afecta señales100 señales confirmadas ram200 señales adicionales ram…que se refiere a señales de ondas gravitacionales, que es una cosa que salen los medios de comunicación, las que son llamativas, la primera, la kilonova, tal, pero llevamos ya muchas; llevamos más de 200, no sé la cuenta. De ese orden, ¿no? Sí, de ese orden. Claro, aquí no tenemos muy pocas señales confirmadas, pero sí tenemos muchas señales. Se están obteniendo prácticamente un al día, o sea, lo que pasa es que no todos los días están todos los detectores encendidos y hay varias señales que han detectado un único detector, otras que han detectado dos en lugar de tres. Sabéis que Virgo empezó muy tarde, se incorporó muy tarde a este RAM, el rango 4. Pero sí, estamos hablando de que teníamos del orden de 100 y se espera en este RAM obtener del orden de 200 adicionales. Vale, pero todo eso hay que esperar; eso, a todos los análisis definitivos, porque lo que se publican básicamente son alertas, sobre todo por el tema este de multimensajero y para que la gente sepa que el experimento está vivo, pero todo esto es confidencial…
Francis Villatoro explica el origen del nombre 'Orca' para uno de los detectores de KM3Net, destacando que está diseñado para estudiar las oscilaciones de neutrinos y su cambio de sabor.
Habla: Francis VillatoroSignificado #4 · Palabras #1detector neutrinos km3neticecube utiliza hielo para neutrinosinteracción neutrino quarks icecuberadiación chernikov detección de luzneutrinos electrónicos muónicos tau icecubedetector de neutrinos señales específicaskm3net desarrollo mediterráneoarca orca detectores km3netdetector orca km3net neutrinososcilaciones de neutrinos saboresneutrinos estados electrónicos muónicos tausabores de neutrinos mezclándosedetector orca a 2450 metrososcilación probabilidad sabor neutrinodetector orca neutrinos alta energíaenergía peta electronvoltios ice cubeintervalos incertidumbre energías medianosigma intervalo energia orcadetector orca costa portopalo siciliaprofundidad detector orca 3450 metrosconstrucción detectores fotomultiplicadoresdetector orca módulos fotomultiplicadoresc cuentas de collar estructura físicaf photomultiplicador diámetro pulgadasdetector orca de km3netlíneas del detector orcaboya superficie mar orcaanclas suelo detector orcafrancis villatoro construcción orcadetector orca km3net mejora detecciónmódulos fotomultiplicadores distribución esféricacobertura completa 4 pi esterorradianesanálisis estadística señales detector orca…extremadamente energético que se ha detectado en el Mediterráneo, en esta nueva instalación para detectar neutrinos en el fondo del mar, Matarile. Rile, Rile ¿Dónde está el neutrino? Perdón, es que se me contagia; hay algo en esta habitación, no sé, el moho. Francis, KM3Net, quizás podemos empezar por comentar un poquito este detector, esta nueva instalación para detectar neutrinos Sí, es una detección, bueno, sabéis que el más famoso IceCube usa el hielo como material de blanco para los neutrinos se espera que un neutrino cruce el hielo, interaccione con algún núcleo, básicamente interacciona con quarks, por todo un neutrón hecho de quarks y bueno, eso produce una lluvia, un chorro de partículas de alta energía que son los que por radiación Cherenkov permiten observar parte de la luz y define en función del cono, de sus características, podemos detectar en IceCube Nutrinos electrónicos, muónicos y tau, pero también podemos detectar otras partículas como muones, etc. El interés, obviamente, en un detector de neutrinos es detectar neutrinos y se descartan señales que no sean específicas de neutrinos. En el Mediterráneo se está desarrollando una instalación que tiene dos detectores más o menos parecidos; no iba a decir gemelos pero no son gemelos. Esta instalación se llama KM3 por kilómetro cúbico, NET porque está en el Mediterráneo y tiene dos detectores: uno se llama Arca y el otro se llama Orca. Orca, la O de Orca, viene de que está diseñado para estudiar oscilaciones de neutrinos. El cambio de sabor de los neutrinos, porque están los estados con sabor definido, electrónico, muónico o tau, están mezclados y durante la propagación de un neutrino, los neutrinos se generan o se detectan con un sabor bien definido. Pero durante la propagación esos sabores pues se mezclan, ¿no? La proporción, la probabilidad de detectarlo con un cierto sabor va cambiando, va oscilando. Eso es el detector Orca que estará a unos 2.450 metros de profundidad cerca de una ciudad que se llama Toulon en Francia, en el Mediterráneo. Pero el detector protagonista de esta noticia es el otro. Arca Arca está especializado en detectar neutrinos de muy alta energía. Con energías muy superiores a los 10 electronvoltios y, por supuesto, la escala de peta electronvoltios que es la que contiene el récord hasta ahora de Ice Cube, que es del orden de 10 peta electronvoltios. En todo este tipo de temas hay que recordar siempre que cuando decimos una cierta energía hay unos umbrales de incertidumbre; entonces lo que tenemos es un intervalo. Entonces se da la energía mediana, el valor mediano, el intervalo al 68%, es decir, a una sigma, el intervalo al 95% y a veces el intervalo al 90%. Pero aún así, el 95% son dos sigmas, pero es un intervalo que, ya os digo, que podría estar la energía o por la parte alta, más allá, o por la parte baja, ¿no? Arca está situado cerca de la costa de Portopalo, Di Capo, Pasero, en Sicilia. Sicilia es una isla italiana, a una profundidad un poco mayor, unos 3.450 metros. Son detectores muy grandes que estarán formados cuando esté en definitivo; ahora mismo están en construcción, ambos están en construcción. Son básicamente tirar una serie de fotomultiplicadores; son unos detectores. De luz, en una configuración, en una especie de esfera, en la que tengo: son unos módulos, en las que tengo 31 fotomultiplicadores. Cada fotomultiplicador tiene una superficie, tiene un diámetro de unas 3 pulgadas y estos módulos se ponen en forma de ristras, como si fueran ristras de chorizo; no sé si es la palabra correcta porque en realidad cada fotomultiplicador está muy separado del resto, como cuentas de collar, esos collares que a veces se tienen en los que se ve el hilillo entre las cuentas del collar, que no están todas pegadas unas a otras. Y entonces tengo esas líneas verticales; en principio Arca tiene 230, Orca tiene 115, pero la versión definitiva tendrán 345, ¿vale? O sea que Arca tiene 230, pero acabará teniendo 345. Claro, mientras tú estás instalando estas líneas, que básicamente llevas un barco, las sueltas, las anclas al suelo y pones una boya en la parte superficial, y eso se mueve un poco al ritmo del mar, pero tienes detectores para ir viendo ese movimiento y saber más o menos dónde están espacialmente, en tres dimensiones, pues se llevan ya tomando. Datos tú lanzas un cierto número de líneas y ya vas tomando datos, y conforme vas incrementando el detector pues vas mejorando tu capacidad de detectar cosas. Aquí quizás la gran novedad respecto a IceCube, etc., es que al ser módulos con muchos fotomultiplicadores en una especie de distribución esférica pues permiten ver; tienen una cobertura completamente de 300, no son 360 grados, son 4 pi esterorradianes, pero bueno, imagina una cobertura completa en todas las direcciones. Entonces se han detectado muchas señales y se está esperando el artículo que todavía no se ha publicado en el que se analice digamos esa estadística de señales y que se observa, etcétera, etcétera. Pero como siempre pasa con ese tipo de Instrumentos, cuando aparece una señal especialmente llamativa, pues se focaliza el esfuerzo en publicar esa señal muy llamativa en una gran revista y aquí se ha publicado en la revista Nature, ¿no? Salió la web de Nature, salió el 12 de febrero de 2025, este…
Francis Villatoro explica cómo el detector KM3Net detecta la dirección de partículas mediante cascadas electromagnéticas y adrónicas que generan luz al atravesar el océano Mediterráneo.
Habla: Francis VillatoroSignificado #9 · Palabras #13detector km3net cascadas electromagnéticasradiación chernikov generación luz mediterráneomedición tiempos detectores estimación direcciónángulo de error detector km3net…muón, cómo podemos detectar un muón que viene? Porque lo bueno de KM3Net es que te permite detectar muy bien la dirección desde donde te viene la partícula porque por tiempos tú vas recibiendo la señal, claro, ese muón de muy alta energía se desintegra en. chorros de partículas tanto por cascadas electromagnéticas como adrónicas, que son básicamente partículas cargadas de alta velocidad que atraviesan el mar, el océano Mediterráneo, en la región que se encuentra el detector y por radiación Cherenkov acaba generando una enorme cantidad de luz, que es un chorro de luz que atraviesa el detector. Entonces eso te permite, midiendo los tiempos en los que se van encendiendo los diferentes detectores, estimar la dirección de llegada con un cierto error, con un cierto ángulo de error. El ángulo de error es del orden de dos grados: un grado para arriba, un grado para abajo. Si quieres, estereogrado. Es una especie como de cono. O sea, que tienes una muy buena estimación del camino por el que vino ese muón y el camino por el que vino ese muón cruzaba parte de la corteza de la costa entonces eso significa que el origen de ese muón no era…
Francis Villatoro explica que la detección de un neutrino por parte del detector KM3Net, a diferencia de IceCube, es una noticia de frontera en física.
Habla: Francis VillatoroSignificado #14 · Palabras #5detector km3net noticia físicainvestigación km3net alberto parisiamigos colegas km3net aparici…de qué por qué no ha sido detectado por Ice Cube un neutrino de este tipo de energía si es tan habitual como para que en un detector todavía no acabado de construir ya se detecte o sea que hay una cierta una probabilidad, incluso que era menor del 1%, ¿no? De que hubiera detectado ese neutrino el detector de KM3Net y no lo hubiera detectado IceCube Exactamente. Entonces eso genera, yo os digo, yo sé que esto se ha aplicado en Nature, pero esto es, como comentó antes Héctor, noticia de frontera de la física y entonces que tenemos que tener siempre, poner ahí esas comillas, es decir, si estuviera aquí Alberto Aparici, que tiene varios amigos suyos que porque Alberto Parisi si no hubiera abandonado la investigación estaría investigando en KM3Net y entonces tiene varios amigos y colegas que están trabajando e investigando en esto y claro seguro que él nos diría no, no, esto está suena de toda duda, faltaría más, las dudas son las competidores, los de Ice Cube que están diciendo que pongamos dudas sobre esto, aquí ninguna duda, esto es maravilla y fetén, pero hay que tener las dudas, hay que tener un poco la duda de si realmente…
Francis Villatoro discute la necesidad de más datos para confirmar si KM3Net detecta de forma preferente ciertos tipos de señales en comparación con IceCube.
Habla: Francis VillatoroSignificado #11km3net necesita más datosneutrinos con escala de energíaicecube vs km3net señales…toda duda, faltaría más, las dudas son las competidores, los de Ice Cube que están diciendo que pongamos dudas sobre esto, aquí ninguna duda, esto es maravilla y fetén, pero hay que tener las dudas, hay que tener un poco la duda de si realmente dónde estamos. Entonces, cuando tengamos una estadística y KM3Net tenga, yo que sé, 5, 3, ponemos 3 solamente; 3 neutrinos con esta escala de energía, entonces ya diremos: ah, es que KM3, por alguna razón, detecta de manera preferente este tipo de señales y habrá que ver qué razón es por cual IceCube no lo detecta. Pero, ya os digo: Como en 10 años no aparezcan 5 o 6 señales de este tipo, habrá muchas dudas sobre si realmente esta señal es firmemente una señal de neutrino. De todas formas, creo que deberíamos dejarle a Alberto que diga lo que piensa y no hablar por él; le preguntaremos.…
Francis Villatoro relata una anécdota sobre una detección errónea similar a la reciente noticia de KM3Net, comparándola con un incidente en el que se confundió un camión con un meteorito.
Habla: Francis VillatoroPalabras #11camión confundido con meteorito aviloéimpacto pedestre del meteoro interestelar220 peta-electrónvoltios intervalo 68…se publica un estudio científico ya se piensa que eso es la verdad y siempre tenemos que estar insistiendo en que no; quiere decir que es un avance, pero hay que esperar a la confirmación independiente, como siempre. Exacto, es que pueden ser muchas cosas. A lo mejor no era electrón voltios sino peatón voltios que pasaban por allí como Francis, y le daba un coche al lado; no hubo una detección, ¿os acordáis? que salió diciendo que era una detección de ahí carajo, y luego se descubrió que había sido un camión. Eso era de nuestro amigo, ¿verdad, Héctor? La interpretación pedestre del impacto del meteorito de Aviloé sobre el famoso meteoro interestelar. Bueno, pues eso, al grano: la cifra a recordar por los oyentes 220 peta-electrónvoltios con un intervalo al 68% entre 110 y 790 peta-electrónvoltios, y con un intervalo al 90% entre 72 petaletronvoltios y 2600 petaletronvoltios. Y el 90% es menos de dos sismas. Tengamos en cuenta eso, de que bueno, no hay que... Pero bueno, esto genera problemas. Lo interesante, ¿por qué se publica en Nature esta señal? Porque no está nada claro que las fuentes astrofísicas de neutrinos puedan generar esta señal con tanta energía…
Francis Villatoro explica cómo la detección de un número significativo de neutrinos por KM3Net podría llevar a una hipótesis sobre su origen cosmogénico, algo que entusiasmaría a los físicos.
Habla: Francis VillatoroPalabras #12neutrinos km3net origen cosmogénicodetección neutrinos rango energíasfísicos antesala del nobel…petaletrovoltios. Bueno, entonces ya es más fácil de explicarlo, ¿vale? Claro, tú me dices, no, es que tiene más o menos 220; es que con 220 es muy difícil explicarlo, pero si lo llevas a la banda baja. Entonces ya os digo, todo dependerá de la estadística. Si dentro de 10 años KM3Net te da 3,5 neutrinos en este rango de energías, será muy creíble que y además son neutrinos que no son fáciles de explicar con fuentes atrofísicas, será muy creíble que el origen es como génico y por lo tanto tendremos algo realmente novedoso de estas cosas que le gusta a lo físico porque nos hace sentirnos que estamos ahí en la antesala del Nobel. Pero si no aparecen esas nuevas señales, fijaros por ejemplo que con la señal de onda gravitacional de colisión de dos estrellas de esa kilonova famosa, no hemos vuelto a observar una kilonova, ¿vale? Ahí en los datos dicen que sí, que hay unas cuantas, pero…
Francis Villatoro comenta sobre una observación humorística de Antonio de la Sierra respecto a los neutrinos detectados por KM3Net, señalando que llegan 'mojados' tras atravesar roca y océano.
Habla: Francis VillatoroPalabras #7neutrinos km3net llegan mojadosmuón atraviesa roca y océanoantonio de la sierra observación neutrinosneutrino secundario no detectadomuón activando fotomultiplicadoresdetector completo estimación energíafrancis villatoro describe evento…por otras colaboraciones? No se compara con neutrinos propios de este instrumento. Entonces necesitamos artículos futuros para poder contextualizar mejor este resultado y entender mejor si es un espurio o si realmente es algo estadísticamente confiable. Yo quiero apuntar. Me hizo mucha gracia un comentario de Antonio de la Sierra que dice que estos neutrinos que detecta KM3Net, que cruzan el fondo del mar, llegarán mojados; claro, se detecta fácilmente que llegan mojados. Bueno, se supone que en este caso el neutrino atravesó roca, o sea, corteza terrestre, ahí chocó, generó el muón; el muón atravesó roca, después atravesó océano y después llegó al detector. Los productos, o sea, realmente el neutrino como tal, claro, cuando el neutrino choca contra un núcleo, lo que hace es perder mucha energía, generar un muón y genera también un neutrino, un neutrino secundario. Ese neutrino secundario probablemente no llegó al detector y no pudo ser detectado, con lo que el neutrino realmente, el original no y el secundario tampoco, llegaron al detector; lo que llegó al detector es un muón. Y llegó al detector diciendo: chiquillo, ¡que viaje! Exactamente, chiquillo como vengo a cargar, bueno, que encendió prácticamente Exactamente todos los fotomultiplicadores, es algo increíble, aquello fue un bombazo, si hubiera estado el detector completo, lo mismo hubiéramos visto una importante y significativa región de líneas que no se encendieran y hubiéramos podido tener una mucho mejor estimación de la energía. En IceCube, cuando se hacen detecciones que solo cogen parte del detector, muchas de ellas se descartan como candidatos y no se publican porque se espera que el punto en el que digamos surge la señal esté básicamente más o menos centrado dentro del volumen.…