Astronomía de neutrinos
La astronomía de neutrinos observa el cielo no con luz, sino con neutrinos. Es la rama más joven de la astronomía y la única capaz de mirar dentro de las estrellas y en los núcleos de galaxias lejanas.
Por qué hacía falta un mensajero nuevo
La astronomía ha trabajado durante milenios con un único mensajero: la luz. Más tarde se sumaron las ondas de radio y la radiación de rayos X y gamma — todas ellas formas del mismo campo electromagnético.
Ese mensajero tiene dos debilidades. Lo absorbe el polvo y lo dispersa el gas, de modo que no sale de las regiones densas. Y no dice nada sobre el interior de una estrella, porque la energía tarda desde allí decenas de miles de años en llegar a la superficie.
La radiación cósmica cargada no ayuda más: los campos magnéticos la desvían, de manera que su dirección de llegada no revela nada sobre su origen.
Los neutrinos no tienen ninguna de esas dos debilidades. Vuelan en línea recta, porque no llevan carga, y no se los detiene, porque apenas interactúan. Un neutrino que procede del núcleo de una galaxia apunta exactamente hacia allí.
El Sol
Desde el experimento Homestake, el Sol se observa con neutrinos. Borexino ha medido sus reacciones de fusión una por una y ha detectado así en 2020 el ciclo CNO — un proceso que Hans Bethe había calculado en 1939 y que hasta entonces nadie había visto.
En sentido estricto, esa es la única astronomía que mira dentro de una estrella.
SN 1987A
El 23 de febrero de 1987, tres detectores registraron en cuestión de segundos un total de 24 neutrinos procedentes de una supernova en la Gran Nube de Magallanes.
La circunstancia decisiva: llegaron horas antes que la luz. Los neutrinos escapan de inmediato del núcleo estelar en colapso; la luz tiene que abrirse camino primero a través de las capas exteriores.
Con ello no solo se abrió un nuevo campo de observación, sino que se confirmó también el modelo del colapso del núcleo. Más detalles en la página sobre SN 1987A.
El salto al universo lejano
En 2013, IceCube comunicó los primeros neutrinos con energías en el rango del petaelectronvoltio. Su distribución en el cielo mostró que tienen que proceder de fuera de nuestra galaxia.
Quedaba así probado que en el universo hay aceleradores que llevan partículas a energías de las que las instalaciones terrestres están lejos por muchos órdenes de magnitud. Qué son esos aceleradores quedaba abierto.
El avance decisivo de 2017
El 22 de septiembre de 2017, IceCube registró un neutrino de alta energía y emitió en cuestión de minutos un aviso automático a los observatorios de todo el mundo.
Los telescopios se orientaron hacia ese punto y encontraron allí un blazar — el núcleo activo de una galaxia lejana con la designación TXS 0506+056, que se hallaba precisamente en un estallido.
Por primera vez pudo asignarse un único neutrino cósmico a una fuente con nombre. El proceso se considera un ejemplo modélico de astronomía multimensajero: un mensajero anuncia un suceso, otros mensajeros lo confirman y aportan observaciones complementarias.
Lo decisivo no fue solo la física, sino la organización — una red de alerta mundial que reacciona con la rapidez suficiente para llegar aún a tiempo a un estallido.
La propia galaxia
En 2023, IceCube logró, a partir de diez años de datos, un mapa de la Vía Láctea en neutrinos. En él brilla el disco galáctico — la misma estructura que se ve en el cielo nocturno como la Vía Láctea, solo que dibujada con partículas en lugar de con luz.
La situación actual
IceCube en el Polo Sur y KM3NeT en el Mediterráneo observan conjuntamente todo el cielo. En 2025, KM3NeT comunicó un suceso de unos 220 petaelectronvoltios, el neutrino más energético jamás observado.
Lo que falta es estadística. El número de neutrinos cósmicos detectados se sitúa hasta ahora en el rango bajo de las tres cifras — la astronomía óptica trabaja con miles de millones de objetos. La próxima generación de detectores debe cambiar eso.
Términos relacionados
- IceCube y KM3NeT — los telescopios
- SN 1987A — la primera supernova
- Neutrinos solares
- Muones cósmicos — el fondo
Fuentes
- Colaboración IceCube et al.: Multimessenger observations of a flaring blazar coincident with high-energy neutrino IceCube-170922A, Science 361, eaat1378 (2018).
- Colaboración IceCube: Observation of high-energy neutrinos from the Galactic plane, Science 380, 1338 (2023).