Hay partículas atravesando tu cuerpo ahora mismo. Miles de millones. Llegan desde el Sol, cruzan la Tierra casi sin interactuar con nada y siguen viajando por el Universo como si la materia prácticamente no existiera. Son los neutrinos, unas de las partículas más misteriosas y difíciles de detectar de toda la física moderna.
El problema para los científicos es evidente: estudiar algo que casi no deja rastro es parecido a intentar fotografiar un objeto invisible en mitad de una tormenta. Y precisamente ahí es donde entra un desarrollo tecnológico liderado desde Chile que acaba de convertirse en una pieza clave dentro del CERN, el mayor laboratorio de física de partículas del planeta.
El investigador chileno Jilberto Zamora Saá, director del Centro Teórico y Experimental de Física de Partículas de la Universidad Andrés Bello e integrante del Instituto Milenio SAPHIR, diseñó un sistema capaz de proteger los detectores del experimento SND@LHC de una de sus mayores amenazas: la radiación de neutrones.
El detector funcionaba como una película fotográfica que se “velaba” constantemente
El experimento SND@LHC tiene un objetivo extremadamente complejo: detectar neutrinos generados durante las colisiones de protones dentro del Gran Colisionador de Hadrones.
El desafío es enorme porque estas partículas poseen una masa diminuta, no tienen carga eléctrica y atraviesan casi toda la materia sin interactuar con ella. Cada segundo, billones de neutrinos atraviesan nuestro cuerpo sin que lo notemos. Para captarlos, los científicos utilizan detectores increíblemente sensibles. Pero esa sensibilidad trae un problema inesperado.
Dentro del LHC existe una enorme cantidad de radiación compuesta por protones, neutrones y otras partículas secundarias que interfieren constantemente con los instrumentos. Según explicó Zamora Saá, el detector SND utiliza unas láminas llamadas emulsiones nucleares que funcionan de forma similar a las antiguas películas fotográficas. Y ocurre algo parecido a lo que sucedía cuando entraba demasiada luz en un rollo fotográfico: la información se “vela”.
En este caso, son los neutrones los que arruinan los datos.
La solución fue construir una especie de “caja protectora” capaz de bloquear neutrones
Para resolver el problema, el equipo diseñó un sistema llamado ColdBox, una estructura especialmente creada para reducir drásticamente la radiación antes de que alcance los detectores.
El desarrollo fue realizado en Chile mediante simulaciones computacionales avanzadas y posteriormente construido por especialistas de la Facultad de Ciencias Exactas de la Universidad Andrés Bello. El resultado sorprendió incluso a los investigadores.
El escudo consiguió disminuir la radiación de neutrones en más de mil veces. Según Zamora Saá, el nivel llegó a ser tan bajo que los instrumentos prácticamente dejaron de detectar neutrones dentro del sistema. Eso permitió que el detector pudiera registrar información mucho más limpia y útil para estudiar neutrinos. Y en experimentos de física de partículas, donde cada señal es extremadamente difícil de capturar, esa diferencia puede cambiar completamente la calidad de los resultados científicos.
El avance también demuestra que Chile puede desarrollar tecnología para proyectos científicos globales
Más allá del logro técnico, el proyecto tiene otra dimensión importante. El sistema desarrollado por el equipo chileno ya forma parte de uno de los experimentos activos del CERN, una de las instituciones científicas más avanzadas del mundo. El trabajo fue además publicado en Journal of Instrumentation, una de las revistas internacionales especializadas en detectores e instrumentación científica.
Para Zamora Saá, este avance también refleja el potencial científico y tecnológico que existe en Chile tras convertirse en Estado miembro asociado del CERN. Porque aunque solemos imaginar estas tecnologías naciendo exclusivamente en grandes potencias científicas, la realidad es que parte de la infraestructura que hoy ayuda a estudiar los secretos más profundos del Universo fue diseñada desde Sudamérica. Y quizá eso sea lo más fascinante del proyecto: pensar que una tecnología creada en Chile está ayudando a observar partículas prácticamente invisibles dentro de la máquina más compleja jamás construida por la humanidad.
