Hay que empezar por explicar qué son los neutrinos, las formas de energía procedentes del espacio exterior –aunque también se pueden generar en el Sistema Solar, e incluso en la atmósfera– que esta infraestructura quiere detectar en las profundidades abisales. Se trata de partículas subatómicas sin carga eléctrica y de una masa indeterminada, pero inferior a una milmillonésima de un átomo de hidrógeno, que caen sobre la Tierra acarreando una tremenda cantidad de energía.
Los neutrinos pueden atravesar la materia prácticamente sin desviarse. “Les gusta poco interactuar con ella”, bromea Juan José Hernández Rey, vicedirector del Instituto de Física Corpuscular (IFIC), con sede en Paterna (Valencia), y portavoz del proyecto en España. Así que resultan endiabladamente difíciles de observar.
Las partículas pueden atravesar la Tierra de lado a lado sin alterar su trayectoria
Se cree que podrían ser emitidos por las supernovas, las explosiones de rayos gamma o los supermasivos agujeros negros que hay en el centro de algunas galaxias, y, como su trayectoria se mantiene inalterable, a diferencia de la de los rayos cósmicos (partículas cargadas), establecerla permitiría conocer dónde y cómo se producen estos fenómenos en galaxias lejanas. Y ayudaría a entender algo más de la materia oscura que conforma el 90% del Universo conocido. “Por eso lo llamamos telescopio”, explica el científico.
Éste es el objetivo del KM3NeT, un megaproyecto valorado entre unos 240 y 260 millones de euros en el que participan 40 centros de investigación de 10 países, tres de ellos españoles. Pero, ¿por qué hace falta construirlo a entre 2.500 y 3.500 metros de profundidad submarina?
“El mar absorbe la mayor parte de la radiación cósmica, lo que limita el número de partículas que podemos encontrar allí. Y, al atravesar la Tierra, los neutrinos generan unas partículas cargadas de efectos sí visibles, los muones. A partir de un kilómetro de profundidad, el fondo marino es muy oscuro y permite detectar más fácilmente la leve luminosidad que éstos emiten”, explica Hernández a Ecoavant.com.
Los muones viajan por el agua a mayor velocidad que la que alcanza la luz en ella. En esos fondos no hay otras fuentes de luminosidad, más allá de algunos minúsculos seres vivos que emiten luz propia y la radiación natural de las sales de potasio. Eso los convierte en un lugar idóneo para observarlos.
Y está la prueba definitiva: algunos muones ascienden del fondo hacia la superficie, lo que delata de forma casi indiscutible que proceden de neutrinos, pues ninguna otra partícula puede hacer lo que ellos: traspasar el planeta de un extremo a otro (incluso a través del hiperdenso y ardiente núcleo de hierro fundido) sin alterar un ápice su trayectoria.
Sensores en el hielo antártico
La llegada de estas partículas procedentes del espacio exterior ha sido ya confirmada, tras 25 años de esfuerzos, por otro detector de neutrinos, el Ice Cube (Cubo de Hielo), que los busca en el hielo de la Antártida junto a la base Amundsen-Scott, en pleno Polo Sur geográfico. Tras haber hallado los dos primeros en 2012, el año pasado se anunció la identificación, gracias a los sensores enterrados en un kilómetro cúbico de hielo, de otros 26 neutrinos de origen extraterrestre, algunos de ellos los más energéticos jamás estudiados.
Las tres unidades en las que se dividirá el telescopio de neutrinos mediterráneo –más por razones políticas y financieras que científicas, y fruto de un proceso en el que España renunció a pujar para albergar el instrumento en sus aguas– estarán formadas por una red de decenas de miles de sensores alineados en cables de unos 700 metros de longitud que se alargarán verticalmente desde el fondo del mar hasta unos dos a tres mil metros de la superficie, donde se situarán unas boyas que los mantendrán erectos.
Habrá un sensor cada 30 metros, un dispositivo pasivo que sólo emitirá unos pequeños destellos de luz para calibrar sus sistemas de detección y unos leves sonidos –llamados pingles– destinados a medir periódicamente por triangulación la distancia entre los cables para controlar que todos estén en su lugar. Así que no habrá apenas impacto óptico o acústico sobre la fauna marina.
El dispositivo ocupará un volumen de 5 km cúbicos, mayor que el de la Gran Muralla
Porque, además, a esas profundidades no abunda la vida animal. Y, de hecho, los impulsores del proyecto buscan situarlo en el lugar menos biodiverso posible, para que los habitantes del mundo abisal no puedan interferir en la búsqueda de partículas ni dañar los aparatos. “Nos perjudicarán más los peces a nosotros que nosotros a ellos”, señala Hernández. Pero, si hay alguna forma de vida en la zona, el KM3NeT también podrá detectarla y resultar útil a otras disciplinas, como la biología o las ciencias del mar.
El pionero Laboratorio de Aplicaciones Bioacústicas de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), con sede en Vilanova i la Geltrú (Barcelona), participa en el proyecto KM3NeT aportando su avanzada tecnología de detección de sonidos submarinos. “Sirve para estudiar los efectos de la contaminación acústica en la fauna marina, pero puede detectar fuentes de sonido que no se conocen, y alguna podría corresponder a los neutrinos”, explica a Ecoavant.com su director, el ingeniero en biotecnología francés Michel André.
El volumen total del telescopio, si se completan todas las fases previstas, será de unos cinco kilómetros cúbicos. Algunos medios de comunicación lo han calificado como la mayor construcción de la historia, más grande que la Gran Muralla de China y, ciertamente, en volumen podría serlo, aunque la mayor parte del enorme tamaño por el que se extenderá en tres dimensiones la red de sensores lo ocupará el agua del mar.
Ante la escasez de vida en los puntos donde se instale, el impacto ambiental de la colosal infraestructura será escaso. No emitirá radiación ni ninguna otra forma de contaminación, más allá de las inapreciables señales sonoras esporádicas, garantiza Hernández. Tampoco perjudicará a la pesca, debido a la gran profundidad a la que se hallará. Está previsto un plan para retirar las líneas de sensores inutilizadas, aunque sus impulsores admiten que no será posible llevarse el cien por cien. Será el precio a pagar por desvelar los enigmas del espacio exterior.