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Neutrinos de energía alta KM3Net
Ep500: Petaneutrino; Escribas; Primeras Ciudades; Trilobites; Einstein Ring; Ganimedismo
21 de febrero de 202513 momentos
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Francis Villatoro explica que la afirmación de un nuevo récord de energía para un neutrino podría no confirmarse nunca debido a las incertidumbres inherentes en la medición.
…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 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…
Significado #2 · Palabras #1
Francis Villatoro propone comenzar a comentar un nuevo detector de neutrinos llamado KM3Net, explicando que el detector más famoso, IceCube, utiliza hielo para detectar neutrinos.
Habla: Francis VillatoroSignificado #16 · Palabras #3detector neutrinos km3neticecube utiliza hielo para neutrinosinteracción neutrino quarks icecuberadiación chernikov detección de luzneutrinos electrónicos muónicos tau icecube…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…
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 VillatoroPalabras #16detector orca km3net neutrinososcilaciones de neutrinos saboresneutrinos estados electrónicos muónicos tau…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…
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 VillatoroPalabras #10detector orca neutrinos alta energíaenergía peta electronvoltios ice cubeintervalos incertidumbre energías medianosigma intervalo energia orca…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 menciona una publicación en Astra sobre un muón con una energía de 120 peta-electrón voltios, pero destaca la gran incertidumbre asociada a su medición.
Habla: Francis VillatoroPalabras #19muón con energía 120 peta-electrón voltiosincertidumbre enorme medición muóndetección dirección partícula km3netdesintegración muón alta energía…ya esa asociación de dos sigma con un porcentaje, tres sigma con un porcentaje de confianza, ya no tendría sentido; no habría que saber cuál es la distribución en cualquier caso. Lo que quería destacar es eso: que tenemos una enorme incertidumbre. Si es ¿Verdad que se ha publicitado en el Astra?, parece: 120 peta-electrón voltios para el muón, pero que tenemos una incertidumbre enorme en el muón. Pero claro, ¿un 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…
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 #13neutrino atraviesa corteza terrestrequark genera muón alta energíamuón viaja cientos kilómetrosfrancis villatoro explica neutrinos…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 explica que la afirmación de un nuevo récord de energía para un neutrino podría no confirmarse nunca debido a las incertidumbres inherentes en la medición.
Habla: Francis VillatoroSignificado #2 · Palabras #1neutrinos 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 cientodetector km3net noticia físicainvestigación km3net alberto parisiamigos colegas km3net aparici…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 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 #17 · Palabras #7km3net 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 plantea la posibilidad de que la señal detectada tenga un origen diferente a los neutrinos observados por IceCube, sugiriendo una hipótesis sobre neutrinos cosmogénicos.
Habla: Francis VillatoroPalabras #12neutrinos cosmogénicos origen cosmológicorayos cósmicos fondo cósmico microondasinteracción rayos cósmicos fotones icecubeenergía neutrino superior astrofísica…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 como ha sido observada, ¿no? Eso nos lleva a la posibilidad, a la sugerencia de que esta señal tenga un origen diferente al resto de los neutrinos observados por IceCube Entonces se sugiere, no en el título del artículo, pero sí en el contenido del artículo, en la discusión del artículo, que es un neutrino cosmogénico, que su origen no es astrofísico, sino cosmológico ¿Y cómo? Bueno, pues la razón es que ese sería un neutrino producto de la interacción entre rayos cósmicos de alta energía con los fotones del 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…
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 VillatoroSignificado #1 · Palabras #4neutrinos 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 VillatoroSignificado #3 · Palabras #5neutrinos 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 #8neutrinos 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 #6fotones 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 SocasSignificado #14neutrinos 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…