Primer «vistazo» directo al corazón del Sol

Investigadores localizan neutrinos que proceden del proceso de fusión en nuestra estrella, el lugar en el que se genera la mayor parte de la energía solar y que permitirá explicar por qué brilla

Primer «vistazo» directo al corazón del Sol Borexino Collaboration

josé manuel nieves

28/08/2014
Actualizado a las 10:15h.

Utilizando uno de los detectores más sensibles que existen en el mundo, un equipo internacional de físicos de la Universidad de Massachussetts Amherst acaba de localizar, por primera vez, neutrinos que proceden directamente del proceso de fusión protón-protón (pp), en el corazón mismo del Sol. El hallazgo, que se publica esta semana en la revista Nature, permitirá vislumbrar el mecanismo que permite que el Sol brille.

La fusión pp es la primera de una serie de reacciones que son responsables del 99 por ciento de toda la energía solar. Los neutrinos solares son de diversos tipos y se generan tanto en las reacciones nucleres como en la desintegración radiactiva de diferentes elementos durante el proceso de fusión en el corazón del Astro Rey. Después, estas ligerísimas partículas salen del Sol casi a la velocidad de la luz, y se ha calculado que unos 420.000 millones de neutrinos bombardean, a cada segundo que pasa, cada uno de los centímetros cuadrados que forman la superficie terrestre.

Debido a su extremada ligereza y a que solo interactúan con la fuerza nuclear débil (una de las cuatro fuerzas de la Naturaleza), los neutrinos atraviesan la materia como si ésta no existiera, lo que dificulta mucho la labor de los investigadores a la hora de detectar alguno de ellos. De hecho, casi toda la inmensa cantidad de neutrinos que el Sol nos envía a cada instante atraviesa la Tierra de parte a parte y limpiamente, sin interactuar en ningún momento con ninguno de los átomos que forman el planeta.

Andrea Porcar, director de la investigación, en la que han trabajado más de cien científicos, asegura que "con estos últimos datos sobre los neutrinos hemos conseguido mirar directamente al lugar en el que se genera la inmensa mayor parte de la energía solar, su núcleo, extremadamente denso y caliente. Mientras que la luz solar que podemos ver cada día tarda apenas unos ocho minutos en alcanzarnos, la energía que emana de su centro necesita decenas de miles de años para llegar a la superficie y ser emitida en forma de luz".

"Comparando los dos tipos de energías emitidas como neutrinos y como luz -continúa Porcar-, podemos obtener información experimental sobre el equilibrio termodinámico del Sol a lo largo de una escala de unos 100.000 años. Si los ojos son el espejo del alma, con estos neutrinos hemos conseguido mirar no solo a la cara, sino directamente al corazón del Sol. Ahora tenemos una idea de cómo es el alma del Sol".

Según el investigador, "hasta donde sabemos, los neutrinos son la única forma que existe de acceder a lo que sucede en el interior del Sol. Y estos neutrinos pp, que se emiten cuando dos protones se fusionan para formar un deuterón, son particularmente difíciles de estudiar, debido a su baja energía en un lugar en el que la radiactividad natural es muy abundante y oculta las señales de sus interacciones".

El poder del Borexino

El detector utilizado por los científicos, llamado Borexino, se encuentra bajo los Apeninos, en Italia, y es capaz de detectar neutrinos cuando éstos interactúan con los electrones de un líquido orgánico ultra puro, en el centro de una gran esfera que está rodeada por 1.000 toneladas de agua. La gran profundidad a la que se encuentran las instalaciones y las muchas capas de protección que rodean el instrumento, como las capas de una cebolla, logran mantener el núcleo del detector libre de la inmensa mayor parte de la radiación que existe en el planeta.

De hecho, se trata del único detector de la Tierra capaz de observar, al mismo tiempo, el espectro completo de los neutrinos solares. Los neutrinos procedentes del Sol son de tres clases o "sabores". Los que proceden del núcleo solar tienen "sabor a electrón", y a medida que viajan desde el lugar en el que se generan, oscilan y cambian entre otros dos sabores, "muón" y "tau". Este comportamiento de los neutrinos ha sido confirmado por los experimentos llevados a cabo con Borexino.