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María RibesSara RobiscoJuan Carlos GilFrancis VillatoroHéctor Socasneutrino energético mediterráneo matarilepetaelectrón voltio energía detectadainstalación matarile fondo mardetector 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 orcaArcaIce Cube10 electronvoltiosFrancis VillatoroToulonMediterráneoOrcaKM3NetIceCube10 petaelectrón voltios245 líneas345 líneasradiación CherenkovHéctor SocasAntonio de la SierraMatarile
Detector Orca Neutrinos alta energía
Ep500: Petaneutrino; Escribas; Primeras Ciudades; Trilobites; Einstein Ring; Ganimedismo
21 de febrero de 202510 momentos
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Francis Villatoro continúa explicando las características del detector Orca, especializado en neutrinos de muy alta energía, y compara sus capacidades con el IceCube.
…parece que esto es un estudio arqueológico del osteo. Sí, y bueno, pues hasta aquí, hasta aquí el Escriba Egipcio. Pues me ha gustado mucho, me parece muy interesante. Vamos entonces con el siguiente tema. ¿Alguien tiene algún comentario más? ¿Alguna cosa? Vamos con el siguiente tema que es el, como ponía yo en el titular, el petaneutrino; no es el primer neutrino con petaelectrón voltio de energía, pero sí es un neutrino 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…
Significado #1 · Palabras #1
Francis Villatoro continúa explicando las características del detector Orca, especializado en neutrinos de muy alta energía, y compara sus capacidades con el IceCube.
Habla: Francis VillatoroSignificado #1 · Palabras #1neutrino energético mediterráneo matarilepetaelectrón voltio energía detectadainstalación matarile fondo mardetector 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 orca…parece que esto es un estudio arqueológico del osteo. Sí, y bueno, pues hasta aquí, hasta aquí el Escriba Egipcio. Pues me ha gustado mucho, me parece muy interesante. Vamos entonces con el siguiente tema. ¿Alguien tiene algún comentario más? ¿Alguna cosa? Vamos con el siguiente tema que es el, como ponía yo en el titular, el petaneutrino; no es el primer neutrino con petaelectrón voltio de energía, pero sí es un neutrino 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…
Francis Villatoro explica detalles sobre la construcción del detector Orca de KM3Net, mencionando el número de líneas que tendrá finalmente.
Habla: Francis VillatoroPalabras #20detector orca de km3netlíneas del detector orcaboya superficie mar orcaanclas suelo detector orcafrancis villatoro construcción orca…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…
Francis Villatoro explica cómo un neutrino atraviesa la corteza terrestre, interactúa con un quark y genera un muón de alta energía que viaja cientos de kilómetros hasta ser detectado.
Habla: Francis VillatoroPalabras #4muón atmosférico ángulo horizontalrayo cósmico atmósfera generación muóndetector dirección horizontal cruce rocasneutrino origen del muónneutrino atraviesa corteza terrestrequark genera muón alta energíamuón viaja cientos kilómetrosfrancis villatoro explica neutrinos…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 un muón atmosférico que viniera de un ángulo que te indica que viene de que una partícula de alta energía un rayo cósmico chocó en la atmósfera y generó ese muón y que vino el detector sino que el detector vino una dirección como muy horizontal con respecto a la tierra cruzó muchas rocas Eso sugiere que la mejor interpretación de ese muón es que su origen es un neutrino. Un neutrino atraviesa prácticamente como si no existiera la roca de la corteza terrestre y atravesando la roca de la corteza terrestre choca contra un quark de alguno de los núcleos atómicos de alguno de los materiales de esa corteza, genera este muón Claro, tuvo que ser un neutrino muónico, un neutrino muónico cuando choca genera un muón y ese muón de alta energía tiene tanta energía que aunque su vida media es del orden de microsegundos aguanta durante cientos de kilómetros y aguanta pues unos 300 kilómetros hasta llegar, atravesando la corteza y después el mar Mediterráneo, hasta llegar al detector y ser detectado en el detector o sea que entonces fijaros que tenemos una incertidumbre grande en la energía recabada por ese o sea la energía depositada por las partículas que han generado a partir de este muón en el detector y que hemos podido verlas y ahí Podemos inferir cuál podría ser la energía del posible neutrino muónico. Ese neutrino muónico tendría, se ha dicho, para resumir, 220 petalestrón voltios. Obviamente el neutrino tiene que tener más energía que la partícula en la que se desintegra: entonces,…
Francis Villatoro aclara que lo que se observó fue un neutrino, no un muón proveniente de uno, y especifica su energía en aproximadamente 10 petaelectrón voltios con márgenes de error significativos.
Habla: Francis VillatoroSignificado #4neutrino energía 10 petaelectrón voltiosneutrino muón proveniente de neutrinobandas error petalestrón voltiosnuevo récord energía neutrinoneutrinos km3net alta energíadetección neutrinos cruzando detectornuevo récord energía neutrino incertidumbreneutrinos icecube petaelectrón voltiosdetector icecube 245 lineasenergía neutrinos icecubeneutrinos alta energía icecubedetección neutrinos energía habitualprobabilidad menor del 1 por ciento…220 petales de trombolteo es por poner un número y porque quede bonito decir un número pero en la práctica tenemos un incertidumbre tan grande que realmente no sabemos qué energía tiene pero como la energía más alta de un neutrino observada por IceCube, aquí Sí se observó un neutrino; no se observó un muón proveniente de un neutrino. Se observó un neutrino es del orden de 10 petalestrón voltios. De nuevo también con unas bandas de error de varios petalestrón voltios para arriba y para abajo, pero bueno, no pasa nada, son petalestrón voltios, están ahí alrededor de los 10; y este tiene alrededor de los 220, aunque con bandas de error de 100. Pues se plantea que esto es el nuevo récord de energía de un neutrino, ¿vale? O sea, eso es una cosa que se afirma y no se podrá confirmar nunca; nunca lo podremos saber con seguridad. Es decir, esto es el candidato a nuevos récords cuando KM3Net detecte de verdad neutrinos o sea, tenga la señal de un neutrino que ha cruzado el detector y lo observemos de muy alta energía; pues ya veremos si esto es algo habitual o no. ¿Por qué en IceCube no se ha detectado nunca un neutrino con más de la escala de los 10 peta electrón voltios? Se han detectado varios neutrinos de pocos peta electrón voltios, pero en IceCube se tendría que haber observado, si esto fuera algo habitual, algún neutrino con energía tan alta. Porque con un detector que es un trozo casi definitivo, recordemos que estamos hablando de que tienen 245 líneas, 230 de las futuras 345, o sea que el sector está no está completo pero Está ya bastante tocho pero aún así hay una cierta duda 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…
Francis Villatoro plantea un modelo para explicar la energía elevada de un neutrino detectado recientemente, cuestionando por qué un nuevo detector, como el que está en construcción, sea el primero en identificar este tipo de neutrinos.
Habla: Francis VillatoroSignificado #3 · Palabras #11neutrino cósmico energía elevadanuevo detector neutrino construccióndetectores existentes neutrinos…fondo cósmico de microondas Eso nos produce nutrinos que pueden tener una energía bastante más alta de la habitual en fenómenos astrofísicos Son rayos cósmicos que se aceleran por intensos capos magnéticos y que acaban interaccionando con este tipo de fotones Entonces se plantea un modelo, un modelo de origen cósmico para este neutrino que aparentemente permite explicar que tenga una energía tan grande. Lo que queda a la duda es por qué tiene que ser un nuevo detector que está en construcción el que detecte por primera vez este tipo de neutrinos y que no haya sido otros detectores. Acompañando el artículo en Nature, para intentar dejar fuera de toda duda este asunto, se han publicado cuatro artículos en Archive que salieron el mismo día de la publicación en Nature y que por tanto ha sido enviado a otras revistas y que habrá que esperar…
Francis Villatoro explica cómo la incertidumbre en las mediciones podría reducir la energía estimada del neutrino detectado, facilitando su explicación.
Habla: Francis VillatoroSignificado #6incertidumbre medición neutrino petaletrovoltiosenergía neutrino explicable estadísticafrancis villatoro incertidumbre medicionesneutrinos km3net origen cosmogénicodetección neutrinos rango energíasfísicos antesala del nobel…posibles objetos que son fuentes, sino que por las características astrofísicas de estos objetos y por las detecciones previas de otros neutrinos aparentemente de esta región del cielo, ninguno de estos objetos explicaría este neutrino con tanta energía. Claro, si tú ahora me dices, pero claro, es que la incertidumbre permite que este neutrino tenga mucha menos energía y que llegue, yo qué sé, a tener 10 petaletrovoltios, menos de 20 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 #14neutrinos km3net llegan mojadosmuón atraviesa roca y océanoantonio de la sierra observación neutrinosneutrino secundario no detectado…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…
Héctor Socas aclara una observación previa sobre neutrinos como fuente de energía, refiriéndose a una supuesta estafa relacionada con un coche que funcionaba con neutrinos.
Habla: Héctor SocasSignificado #12neutrinos como fuente de energíaestafa coche neutrinosdetección neutrinos kilómetro cúbico hielopeta electronvoltio escala cotidiana…cosmogénico o astrofísico? Porque los cosmogénicos también pueden tener energías por debajo del petaletronvoltio y del petaletronvoltio; es decir, muchos de los ya observados podrían ser cosmogénicos. Si los cosmogénicos son tan habituales, entre comillas. Bueno, quizás por aclarar también, yo no sé si esto lo decía de forma sarcástica o en broma, preguntaba alguien, simplemente por el comentario, neutrinos como fuente de energía, porque bueno, aquí hemos comentado alguna estafa de estas de, no me acuerdo, un coche que funcionaba con energía de neutrinos o algo así Recordemos que aparte que es casi imposible extraer energía de un neutrino porque ya fíjate si cuesta hacer algo para detectar los que tienes que tener un kilómetro cúbico de hielo o de agua de mar Aparte es que cuando se habla de estos temas y se habla de lo enormemente energético que es este neutrino A lo mejor puede quedar en la impresión de que ahí hay un montón de energía aprovechable y realmente es un montón de energía para una partícula subatómica pero que un peta electronvoltio a escala cotidiana es muy poquita energía. Creo que es un mosquito, la energía cinética de un mosquito en vuelo quizás y probablemente ni eso. Pero claro, para un neutrino eso es una barbaridad de energía. No recuerdo la estimación, el dato, pero era del orden de 0,0035 julio o algo así, de ese orden.…
Francis Villatoro explica que, al igual que los fotones pueden desintegrarse en pares electrón-positrón, también pueden hacerlo en pares neutrino-antinutrino, especialmente en interacciones de muy alta energía.
Habla: Francis VillatoroPalabras #13fotones desintegración par neutrino antineutrinorayos cósmicos fotón alta energíainteracciones muy alta energía protón…haber como es, o sea que una, como era eso, que la desintegración de un, o sea la desintegración de fotones en partículas materiales siempre requiere por lo menos dos fotones para que pueda haber conservación, ¿no? Había algo de eso si yo no recuerdo mal. Si un fotón se puede desintegrar en un par electrón-positrón, también se puede desintegrar en un par neutrino-antinutrino. Entonces, en interacciones de muy alta energía, el rayo cósmico—protón, bueno, no pongamos un rayo cósmico—protón. Un rayo cósmico también es un fotón de alta energía. Entonces, un fotón de alta energía puede chocar, por ejemplo. Con algo parecido a la radiación sin cotón o el efecto cotón, etc. con un electrón y entonces en ese proceso, en lugar de salir un fotón y un electrón, lo que sale es un par neutrino-antinutrino, fotón-electrón, que te dan electrón-fotón o fotón-electrón, que…
Héctor Socas compara la energía de los neutrinos solares con la de los neutrinos cosmológicos, destacando una diferencia significativa de nueve órdenes de magnitud.
Habla: Héctor SocasPalabras #17neutrinos solares megaventros voltiosneutrinos cosmológicos nueve órdenes magnituddetección neutrinos eventos detectoresuno de cada millón neutrinos…siempre pongo ese ejemplo, ¿no? Por cada centímetro cuadro de nuestro cuerpo pasan 100.000 millones de neutrinos solares cada segundo. Ese es un poco el orden de magnitud de los neutrinos que producen las estrellas, pero esos son de energía mucho más baja. Sí, son de megaventros voltios, y aquí estamos hablando de peta, o sea, estamos hablando de 9 orden de magnitud por encima, ¿no? Claro, puede haber neutrinos cosmológicos que sean de energías bajas, pero esos estarían perdidos en un océano, habría uno por cada no sé cuántos, ¿no? De hecho, los eventos que se detectan en estos detectores de neutrinos, la gran mayoría, no recuerdo ahora cuántos, pero a lo mejor uno de cada millón de eventos que detectan es un neutrino, los otros 999.999 son otras cosas que aparecen ahí en el detector. Es un problema de señal a ruido bastante serio, pero bueno, entonces eso no es que haya una cota, pero a partir de cierto, a partir de ese nivel de peta electronvoltios ya parece difícil explicar un neutrino con origen astrofísico y ya se invoca a ese origen…