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Radiofrecuencia a Cherenkov Ice Cube
Con
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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.
…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…
Significado #1 · Palabras #1
Francis Villatoro describe una propuesta de Francis Halsen publicada en 1988 sobre cómo utilizar la radiación Cherenkov y el hielo en los polos para detectar neutrinos, comparándola con otras propuestas que involucran el océano.
Habla: Francis VillatoroSignificado #4radiación cherenkov y hielodetección de neutrinos polospropuesta halsen radiación cherenkovdetectores oceánicos neutrinos…de años luz de distancia, Entonces ellos nos pueden indicar cuál es el origen de estos rayos cósmicos y propiedades de los sistemas físicos ultraenergéticos que producen los rayos cósmicos. Entonces eso le hace desviarse completamente del camino que llevaba Marcado y presentar un artículo en 1988 en el que propone la idea de utilizar la radiación Cherenkov y el hielo, por ejemplo en los polos, para detectar neutrinos. Esto es una propuesta que va en la línea de otras propuestas que propusieron usar el océano, un trozo de mar y otro tipo de detectores. Y es una propuesta que es la que ha acabado dándole el premio Nobel. Entonces él propuso una idea que se llamaba Duman, D-U-M-A-N-D, que era un detector de neutrinos y muones que utilizara aguas profundas, que hoy en día es el KM3 que está desarrollándose en…
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 #2 · Palabras #2ice cube detecta neutrinos antártidaneutrinos cruzan tierra polo opuestoradiación cherenkov hielo profundovelocidad luz índice refracción hieloradiación cherenkov interacción neutrinoleptón electrón muón tabónhalsen lidera proyecto investigación polo sur…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 se mueve a altísima energía y produce esa radiación Cherenkov. Entonces, es un poco la idea, que claro, llevar a la práctica una idea, tú eres un físico teórico, 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…
Francis Villatoro explica cómo Amanda sirvió como precursor del actual Ice Cube, destacando su diseño y la cantidad de fotomultiplicadores que lo componen.
Habla: Francis VillatoroPalabras #4amanda precursor del ice cubeice cube kilómetro cúbico hielo5160 fotomultiplicadores ice cube86 líneas collar de fotomultiplicadores…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,…
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 #3icecube 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 #14neutrinos 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 los descubrimientos realizados por el telescopio Ice Cube llevaron a considerarlo como un posible candidato para recibir el Premio Nobel.
Habla: Francis VillatoroPalabras #3premio nobel telescopio ice cubedescubrimientos ice cube candidato nobelicecube confirma modelos neutrinos galácticosespectro neutrinos ultra alta energíaestructura brazo espectro neutrinospremio nobel ice cube colaboraciónlaigo fuebaris proyecto primera luzhalsen premio nobel física excepcionalpionero propuesta halsen inicio proyecto…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, digámoslo así, primera luz en el caso de Laigo Fuebaris. En este caso ha sido Halsen; en ambos casos, tanto el pionero que lo propone como el que lo lleva a poner en marcha y por eso pues Halsen ha obtenido el premio Nobel como es algo ya muy excepcional. Hace muchos años que no ocurría que un premio Nobel de física se concedía a una única persona y tenemos a Halsen como único ganador del premio Nobel. Además, ¿quién apostó por el instrumento cuando la gente, por razones más o menos obvias, no creía que fuera posible? No cree que fuera a andar, no cree que fuera a tener señales, y Héctor para tu tranquilidad y para que también nuestros oyentes sepan que en…
Héctor Socas reflexiona sobre cómo el comité del Premio Nobel podría haber distribuido el premio entre diferentes áreas de investigación, como la astronomía multimensajero, incluyendo Ice Cube y ondas gravitacionales.
Habla: Héctor SocasPalabras #16premio nobel cosmología y exoplanetasastronomía multimensajero ice cubeondas gravitacionales premio nobel…que qué opinan, porque eso de que se adjudique a una sola persona el Nobel en ocasiones anteriores, como hay tanta cola para dar premios Nobel, parece como un desperdicio parece casi una bofetada a la gente que hay en la cola, el que des un premio a una sola Persona, yo me preguntaba: otras veces el comité lo que ha hecho es repartir el premio entre dos áreas, como cuando dieron el de cosmología y exoplanetas, con Peebles y Queiroz y Michel Mayor, que dijeron: bueno, esto es por los orígenes, la cosmología y los exoplanetas, orígenes de la vida, orígenes del universo. Parece como que no tiene una actitud, una postura coherente el comité en este tipo de cosas, pero también aquí podría haber dicho, bueno, vamos a hacerlo; yo que sé, a la astronomía multimensajero, por ejemplo, damos esta parte a Ice Cube y por otra parte algo de ondas gravitacionales o por otra parte algo más teórico, si esta es la parte experimental, o sea, podían haber aprovechado, creo, para meter más gente ahí. ¿No? ¿Qué les parece a ustedes? Sí, se podía haber hecho, de hecho hay bastantes resultados sobre la física de los nutrinos que todavía no han recibido el premio Nobel y que están ahí en el candelero, ¿no? Que yo creo que se podría haber hecho cosas, ¿no? La interacción en neutrino-núcleo,…
José Edelstein reflexiona sobre la decisión de premiar a Ice Cube, destacando la audacia implícita en perseguir proyectos científicos que podrían ser imposibles y arriesgarse a dañar su carrera.
Habla: José EdelsteinPalabras #9ice cube iniciativa científicaaudacia proyecto científico carreraperseguir unicornios científicos…ya quedas ahí en el... No, no, no, el año que viene puedes volver o no, pero el informe está preparado, quiero decir que... Si vuelves, lo que pasa es que puedes volver, muchas veces en estos premios, depende de la frase que pongas, entra uno o entra otro, entonces acá claramente hubo la intención de premiar Ice Cube como iniciativa, probablemente con merecido, o sea, bueno, evidentemente fue una iniciativa muy... Importante, a mí me parece que viendo esta gente que le suma a los atributos habituales de un científico, la audacia es jugarte a la carrera por algo que puede que sea imposible, quizás tiras tu carrera a la basura, no lo sabes, entonces me parece que no está mal, digamos, premiar la audacia. Perseguir unicornios. Sí, sí, muy bien Bueno Recordemos que Halsey tiene ya 82 años En los premios Nobel, en este tipo de eventos importantes, la edad también influye Porque por un lado se acumulan muchas candidaturas Y por otro lado, en cualquier momento se fallece la persona por ley de vida, no por…
José Edelstein compara un experimento reciente que ha ganado la Synergy Grant de la European Research Council con el proyecto Ice Cube, destacando similitudes en su espectacularidad y ambición.
Habla: José EdelsteinPalabras #8synergy grant european research councilneutrino tauónico detección energéticapartícula tau corteza terrestreice cube masa acumulada roca…estos años, Enrique Sass, que aparece nombrado en la explicación detallada técnica del premio Nobel y Jaime Álvarez Muñiz, que no aparece nombrado ahí, pero Jaime, que es un poquito más joven que yo, y quizás lo comentaremos otro día, está ahora mismo, acaba. de ganar este año la Synergy Grant de la European Research Council para un experimento que un poco sin ser Ice Cube, con la espectacularidad del kilómetro cúbico de hielo enterrado en la Antártida, tiene sus rasgos parecidos porque la idea es dentro de los tres tipos de neutrinos, el neutrino tabuónico que es el más, el que corresponde a la partícula, el primo del electrón más gordo y tiene otras complejidades, la detección del neutrino tauónico muy energético tiene un camino cuando el neutrino tauónico se encuentra con un núcleo produce una partícula tau que viaja el neutrino tauónico viaja de altas energías viaja muy poco y la partícula tau claro también entonces si tú si la partícula tau se produce en el interior de la corteza terrestre no ves nada entonces necesitas una región muy con mucha masa Al final la idea de Ice Cube es tener mucha masa acumulada, en este caso roca, Pero que tenga unos pocos, del orden de pocos kilómetros de espesor para que el neutrino tabónico interactúe ahí; emite en esta interacción la partícula tau, que idealmente salga de la zona masiva para que luego decaiga la atmósfera y tú detectes los…
José Edelstein relata el inicio de la investigación sobre el uso del hielo como detector, mencionando al físico soviético Ascarián y su trabajo durante la Guerra Fría.
Habla: José EdelsteinSignificado #7ascarián efecto cherenkov guerra fríadetección radio partículas hielo ascariánobservaciones astrofísicas agua hielo…se va a acordar en el futuro, pero que también hubo que intentarlo. Claro, además de cada uno de esos intentos, uno va aprendiendo cosas que permiten que luego alguien termine construyendo algo en el que usó la experiencia de los que no funcionó también. por supuesto Bueno, cuento rápidamente cuando él empezó, cuando Francis Halsen empezó a tener esta dirección de investigación, ni siquiera la iniciativa de usar el hielo como posible detector. Había, era la época de la Guerra Fría, en la Unión Soviética había ya un físico a pedido Ascarián que había calculado, en principio estaba calculando el efecto Cherenkov. Bueno, en realidad la emisión de radio, él estaba interesado en la remisión de radio de una partícula viajando en agua o en hielo con la intención de utilizarlo para observaciones astrofísicas, pero el cálculo era incompleto y en particular no había no terminaba de aclarar al final cuánta era la emisión, si era una emisión que justamente es medible o era algo realmente que no iba a estar por debajo de cualquier umbral de detección. Y ahí es cuando lo comenta Halsey, de hecho en varias entrevistas, incluso creo que este mismo año cuando 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…
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 #1 · Palabras #1cálculo 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…
José Edelstein menciona a Neil Turok, quien trabajaba en Cambridge, y explica que sus teorías sobre materia oscura eran compatibles con las señales detectadas por el globo Anita.
Habla: José EdelsteinPalabras #13teorías de materia oscura turokseñales detectadas por el globo anitaice cube sensibilidad mayor que anitaartículos magufos de amanda icecubeseñales bajo el hielo antártico nasaglobo nasa detección antártica…roca, la única posibilidad que aparentemente había era que fuera algo que estaba incrustado en la corteza terrestre y que desde ahí, en algún momento, decayó y observamos la señal. Entonces, no sé si recuerdan que hubo bastante ruido porque una propuesta de Materia oscura de ¿Cómo se llama? Este hombre que estaba en Cambridge en el perímetro, Turok, de Neil Turok, era compatible con esas dos señales y en su momento hubo bastante revuelo con esto. ¿Qué pasa? Anita nunca más reportó ningún evento de este tipo y además Ice 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…