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Juan Carlos GilJosé EdelsteinIgnacio CrespoBorja TosarFrancis VillatoroHéctor SocasLuisa Achaerandioproyecto amanda fotomultiplicadores hielofrancis halsen años 90 proyecto amandaseñales magufo en el hielo amandainstrumento amanda detección neutrinosruido de fondo en amandaanálisis de señales amandaexperiencia previa en medicionesaprendizaje con instrumento funcionandoamanda precursor del ice cubeice cube kilómetro cúbico hielo5160 fotomultiplicadores ice cube86 líneas collar de fotomultiplicadoresFrancis HalsenAmandaHieloFotomultiplicadoresIce CubePolo SurAntártidaHéctor SocasJosé EdelsteinFrancis VillatoroNASAEnrique SassICFAEJaimeRadiofrecuenciaJoséIceCube
Proyecto Amanda fotomultiplicadores hielo
Con
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Francis Villatoro describe el proyecto Amanda, un hito en la investigación de Francis Halsen desde los años 90, que consistía en una cadena de fotomultiplicadores enterrados bajo un kilómetro de hielo.
…pues ponerte a liderar un proyecto de investigación que acabe conduciendo a usar, digamos, instrumentar un trozo de hielo en el Polo Sur, pues no parece algo muy fácil y es todo un reto. que aceptó Halsen y que ha estado liderando durante mucho tiempo. El gran primer hito de Halsen fue un proyecto de principios de los 90 que se llamaba Amanda. Y Amanda fue muy importante; tenía como 10 collares de fotomultiplicadores, son unas cadenas que se entierran en el hielo por debajo de un kilómetro y que aproximadamente recorren un kilómetro instrumentado con fotomultiplicadores. Amanda fue en su momento muy polémico porque llevaba varias noticias; empezó a tomar datos a principios de los años 2000 y tuvo varias noticias que llegaron al mundo entre comillas “magufo” porque teóricamente las señales que se observaban en el hielo indicaban que todo lo que sabíamos sobre el hielo era mentira, y hubo varias noticias que hablaban de que el instrumento no iba a funcionar, no iba a poder detectar neutrinos nunca. porque desconocíamos la física del agua y del hielo y todo eso llevó, claro, aquí había una serie de pequeñas burbujas, había una serie de, o sea, el ruido de fondo en Amanda era terrible y como no había experiencia previa en el análisis de ese tipo de señales, pues hubo que aprender, eso pasa con muchísimos instrumentos científicos, hay que aprender con el instrumento ya montado, ya funcionando, realmente cómo analizar esas señales, cómo eliminar los diferentes ruidos, cómo ver dónde están las ventanas, en las que tengo señales que puedo utilizar y aprender del instrumento ya en funcionamiento para poder analizar esas señales y entenderlos. Ya se logró y Amanda fue el precursor del actual Ice Cube, que es básicamente instrumentar un kilómetro cúbico, por eso se llama Ice Cube, un cubo en hielo, es decir, un kilómetro cúbico en hielo instrumentado con, son 5 .160 fotomultiplicadores, que van en 86 líneas, que se hace un túnel en el hielo, se mete la cadena de fotomultiplicadores como si fuera un collar, son esas 86 líneas y después se rellena con agua. Y una vez que lo rellenas con agua, al rato, aquello está de nuevo congelado, porque estamos en el Polo Sur. Sí, un par de comentarios que son increíbles es que el hueco para que pase este collar lo hacen con agua caliente, bueno, con líquido caliente, pero estamos hablando de un kilómetro de longitud y no en superficie; está enterrado un kilómetro y medio, o sea,…
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 #11ice 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 describe el proyecto Amanda, un hito en la investigación de Francis Halsen desde los años 90, que consistía en una cadena de fotomultiplicadores enterrados bajo un kilómetro de hielo.
Habla: Francis VillatoroSignificado #1 · Palabras #1proyecto amanda fotomultiplicadores hielofrancis halsen años 90 proyecto amandaseñales magufo en el hielo amandainstrumento amanda detección neutrinosruido de fondo en amandaanálisis de señales amandaexperiencia previa en medicionesaprendizaje con instrumento funcionandoamanda precursor del ice cubeice cube kilómetro cúbico hielo5160 fotomultiplicadores ice cube86 líneas collar de fotomultiplicadores…pues ponerte a liderar un proyecto de investigación que acabe conduciendo a usar, digamos, instrumentar un trozo de hielo en el Polo Sur, pues no parece algo muy fácil y es todo un reto. que aceptó Halsen y que ha estado liderando durante mucho tiempo. El gran primer hito de Halsen fue un proyecto de principios de los 90 que se llamaba Amanda. Y Amanda fue muy importante; tenía como 10 collares de fotomultiplicadores, son unas cadenas que se entierran en el hielo por debajo de un kilómetro y que aproximadamente recorren un kilómetro instrumentado con fotomultiplicadores. Amanda fue en su momento muy polémico porque llevaba varias noticias; empezó a tomar datos a principios de los años 2000 y tuvo varias noticias que llegaron al mundo entre comillas “magufo” porque teóricamente las señales que se observaban en el hielo indicaban que todo lo que sabíamos sobre el hielo era mentira, y hubo varias noticias que hablaban de que el instrumento no iba a funcionar, no iba a poder detectar neutrinos nunca. porque desconocíamos la física del agua y del hielo y todo eso llevó, claro, aquí había una serie de pequeñas burbujas, había una serie de, o sea, el ruido de fondo en Amanda era terrible y como no había experiencia previa en el análisis de ese tipo de señales, pues hubo que aprender, eso pasa con muchísimos instrumentos científicos, hay que aprender con el instrumento ya montado, ya funcionando, realmente cómo analizar esas señales, cómo eliminar los diferentes ruidos, cómo ver dónde están las ventanas, en las que tengo señales que puedo utilizar y aprender del instrumento ya en funcionamiento para poder analizar esas señales y entenderlos. Ya se logró y Amanda fue el precursor del actual Ice Cube, que es básicamente instrumentar un kilómetro cúbico, por eso se llama Ice Cube, un cubo en hielo, es decir, un kilómetro cúbico en hielo instrumentado con, son 5 .160 fotomultiplicadores, que van en 86 líneas, que se hace un túnel en el hielo, se mete la cadena de fotomultiplicadores como si fuera un collar, son esas 86 líneas y después se rellena con agua. Y una vez que lo rellenas con agua, al rato, aquello está de nuevo congelado, porque estamos en el Polo Sur. Sí, un par de comentarios que son increíbles es que el hueco para que pase este collar lo hacen con agua caliente, bueno, con líquido caliente, pero estamos hablando de un kilómetro de longitud y no en superficie; está enterrado un kilómetro y medio, o sea,…
Héctor Socas y José Edelstein continúan discutiendo sobre las condiciones necesarias para la construcción del detector Ice Cube en la Antártida, mencionando al proyecto Amanda como un prototipo previo.
Habla: Héctor SocasSignificado #4 · Palabras #3detector ice cube en antártidainyectan agua dos kilómetrossensores congelados en hieloagujero con taladro de agua calientedetector ice cube en la antártidaproyecto amanda prototipo previotransparencia del hielo antártidaproyecto amanda detección neutrinosperforación dos kilómetros y mediopureza de hielo originaria amanda…enterrado un kilómetro y medio, o sea, el kilómetro arranca desde un kilómetro y medio abajo de la superficie. O sea, llega el agujero hasta dos kilómetros y medio, dos mil cuatrocientos cincuenta metros, una barbaridad, o sea, tecnológicamente hacer eso. En cualquier otro lugar es muy difícil, imaginaos cómo es la Antártida ¿eh? O sea, o sea, porque, perdona, inyectan agua dos kilómetros y medio y antes de que se congele meten los sensores y luego se congela y eso es lo que queda ahí; es que me parece y es más complicado que eso. Haces el agujero con agua caliente, un taladro de agua caliente y especial y te queda el agujero y después metes la cadena y después rellenas con agua. Tienes que hacerlo en un momento en el que no llueva en la Antártida, porque la Antártida es uno de los sitios más llenos del planeta. No llueve nunca ahí. Obviamente todos los errores se cometieron en Amanda, pero Amanda fue un poco el prototipo, lo cual es como complejo el tema. Sí, iba a decir que la razón de que tiene que ser un kilómetro debajo de otro kilómetro y medio, o sea, no simplemente es porque el hielo tiene que Ser muy transparente y en las capas más altas pues hay pequeñas imperfecciones, burbujitas de aire sobre todo, burbujas muy pequeñas que impiden que puedas detectar los neutrinos por esas impurezas; eso que el hielo no es y a mí lo que me alucina no es solo que perfores dos kilómetros y medio para abajo sino que luego lo rellenes y aquello quede manteniendo la misma transparencia, esa pureza de hielo que tenía originariamente a pesar de la perturbación que le has hecho, que no quede aunque sea en la interfaz entre el hueco y lo que se ha congelado de nuevo no quede ahí algo que una superficie que te distorsione; no, no, aquello sigue siendo perfectamente transparente; eso para mí es lo más impresionante y es la razón por la que fue tan importante Amanda porque permitió refinar todo ese tipo de técnicas. Entonces el instrumento costó bastante financiarlo pero al final se Logró financiar; acabó completado y construido en el año 2011. Empezaron las primeras tomas de datos y prácticamente desde el principio los resultados fueron espectaculares. Se logró demostrar, por ejemplo, la existencia de una población de neutrinos de ultra…
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 #17icecube 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…
José Edelstein explica cómo Halsey continuó con el proyecto Ice Cube gracias a un cálculo realizado por su antiguo postdoc Enrique Sass, que demostró la viabilidad de medir una señal específica.
Habla: José EdelsteinSignificado #9cálculo de enrique sass ice cuberadiofrecuencia a cherenkov ice cubefrancis halsen comité científico icfae…le dieron la medalla a la Academia de la Sociedad Americana de Física, que él estaba con su postdoc Enrique Sass, que le vino con el cálculo completo y que aparentemente mostraba que sí había un caso, en el sentido de que sí era posible medir esa señal. Luego, en realidad, eso no es lo que se hizo finalmente en Ice Cube, porque se derivó de la radiofrecuencia a Cherenkov, que es señales ópticas, pero el propio Halsen reconoce que este cálculo de Enrique Sass le hizo continuar, digamos, y no abandonar pensando que el proyecto no era viable, y además luego, bueno, con Enrique, con Jaime, con la gente que mencioné antes, hicieron muchos de los papers, no este, el que es mencionado como central en la construcción de Ice Cube, pero sí muchos de los papers que son parte del inicio de Ice Cube. Y de hecho el ICFAE, el instituto en el que estoy, como muchos institutos importantes de España, tiene un comité científico asesor, y en el caso nuestro, el director del comité científico asesor es Francis Halsen. Que además estaba prevista el 5 y 6 de noviembre, o sea, dentro de menos de un mes, la evaluación completa en el instituto, en la cual el Comité Científico Asesor viene al instituto a evaluarnos; así que, bueno, a menos que con el premio Nobel cambie en su…
Héctor Socas interrumpe a José Edelstein para recordar una figura relacionada con IceCube, Amanda, quien generó artículos sobre detecciones inusuales.
Habla: Héctor SocasSignificado #5 · Palabras #5artículos magufos de amanda icecubeseñales bajo el hielo antártico nasaglobo nasa detección antártica…Cube tenía sensibilidad para detectar este evento mucho mayor que la de Anita, por lo tanto era rarísimo una detección en un evento también producido cerca geográficamente, y que Ice Cube no vio nada y Anita sí vio. Luego también hay, así como podría haber... Perdona, antes de que te vayas de Anita, me acuerdo, Francis mencionó antes, no recuerdo, de Amanda, creo que era, Amanda se llamaba, ¿no? El precursor de Ice Cube que dio, generó algunos artículos un poco magufos, anda, que el de Anita, yo me acuerdo que era un globo de la NASA detecta extrañas señales bajo el hielo antártico. Peor que eso, la teoría Turok que daba lugar a esa predicción era la teoría del universo doble, paralelo Turok restauraba la simetría CPT en el universo, la simetría que la teoría cuántica de Campos predice que tiene que existir duplicando el universo…