Los bosques podrían funcionar como enormes detectores de neutrinos

Los árboles podrían transformarse en antenas naturales que capten ondas de radio producidas por interacciones entre partículas subatómicas difíciles de detectar, como en el caso de los neutrinos. Según una nueva investigación, la altura de los árboles en los bosques más frondosos podría ser una ventaja importante al momento de identificar a las escurridizas "partículas fantasma".

De acuerdo a un estudio publicado recientemente en ArXiv por el físico Steven Prohira, investigador de la Universidad de Kansas, en Estados Unidos, los bosques podrían transformarse en grandes instalaciones naturales de detección de neutrinos, partículas subatómicas que llegan constantemente a la Tierra desde el cosmos pero que son muy difíciles de detectar. La técnica podría simplificar los grandes esfuerzos que se realizan actualmente para su identificación, con costosos y complejos equipamientos científicos.

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Buscando a los enigmáticos neutrinos

Sabemos que el neutrino es una partícula escurridiza y misteriosa, por eso se la conoce como “partícula fantasma”. Se trata de una partícula elemental subatómica con una masa extremadamente pequeña y que no tiene carga: como su nombre lo indica, es neutra. Al no interactuar con ninguna otra cosa, su detección es realmente muy compleja, a pesar de ser una de las partículas más comunes del Universo.

Aunque miles de millones de estas partículas de alta energía atraviesan nuestros cuerpos cada segundo provenientes del cosmos, para intentar detectarlas se requiere hasta el momento de instalaciones de máxima complejidad. En Japón, el detector de neutrinos Super-Kamiokande es un tanque cilíndrico que contiene 50.220 toneladas de agua pura, a 1.000 metros bajo tierra. En tanto, el Observatorio de Neutrinos IceCube, ubicado en la Antártida, busca detectar colisiones de neutrinos empleando un kilómetro cúbico de hielo, con los detectores colocados en el interior de la masa helada.

Ahora, Prohira postula en su estudio que los bosques podrían simplificar este complejo proceso, acercándonos al misterio oculto en los neutrinos que, por ejemplo, podría revelar el enigma de la materia oscura. El investigador sostiene que se ha demostrado que los árboles son antenas de banda ancha eficientes, y que pueden equiparse con un mínimo de aparatos sin sufrir ningún tipo de daño ni afectar al ambiente.

El investigador cree que una serie de árboles equipados de esta forma y a gran escala puede ser la clave para lograr los volúmenes necesarios para la astronomía de neutrinos, directamente utilizando los bosques de la Tierra. ¿Por qué sería eficiente este planteo? Porque existen ciertas interacciones entre los neutrinos que generan ondas de radio, las cuales podrían ser detectadas con la colaboración de los árboles.

Bosques como sistemas naturales de detección

En concreto, los investigadores buscan observar las “lluvias de neutrinos” que llegan desde el cosmos, que podrían identificarse a través de las ondas de radio. De acuerdo a un artículo publicado en IFL Science, los científicos necesitan que las antenas requeridas para detectar estas ondas se encuentren alejadas de las ciudades y de otras interferencias provocadas por el ser humano, en la medida de lo posible en terrenos más elevados. De esta manera, algunos bosques parecen ser una opción ideal.  

La idea de utilizar los bosques como grandes antenas no es nueva. Según un artículo publicado en Universe Today, los árboles se han utilizado ya en la guerra de Vietnam, durante la década de 1970, como antenas naturales improvisadas. Las tropas se encontraban en la jungla y necesitaban un sistema de comunicación eficaz, pero sin que sea imprescindible cargar equipos de gran volumen. Los árboles fueron una solución al alcance de la mano.

El sistema de “antenas forestales” tiene una serie de ventajas, principalmente que los árboles son resistentes y ya establecidos, lo que ahorra esfuerzo y dinero en la instalación. Además, como los bosques contienen habitualmente una distribución relativamente uniforme de árboles, permiten vistas claras del horizonte, que son vitales para la detección de las ondas de radio.

Por último, Prohira sostiene que si el sistema se instala adecuadamente no existen riesgos para los árboles ni para el ecosistema de los bosques. Incluso, la técnica podría funcionar como un estímulo para la preservación de los espacios forestales e incluso la reforestación de bosques, al destinarse fondos orientados a la investigación científica y tecnológica.

Referencia

The forest as a neutrino detector. Steven Prohira. ArXiv (2024). DOI:https://doi.org/10.48550/arXiv.2401.14454