¿Por qué brilla el Sol y cómo es que el astro produce la energía necesaria para permitir la vida en el planeta Tierra?
Esas son preguntas que muchos se han planteado y a las que el científico costarricense Álvaro Chavarría Gordienko ayudó a dar respuesta por medio de una investigación conjunta con expertos italianos.
El hallazgo, publicado en agosto por la revista especializada Nature , fue considerado por la prestigiosa publicación Physics World como una de las 10 principales revelaciones del 2014 en el campo de la física.
Chavarría, de 30 años, colaboró en el experimento llamado Borexino, del Gran Laboratorio Nacional Sasso de Italia, el cual se desarrolla desde inicios de los noventa en un túnel a 1,4 km bajo tierra.
“Tuve una participación muy importante en varias de las mediciones anteriores y realicé mucho del trabajo que llevó a las mediciones (divulgadas este año)”, comentó a La Nación .
El científico trabajó a tiempo completo en el proyecto entre el 2007 y 2012, mientras realizaba su tesis doctoral con la Universidad de Princeton (EE. UU.).
Descubrimiento. La relevancia del estudio radica en que logró confirmar la teoría de que en el núcleo del Sol se efectúan las llamadas reacciones nucleares, responsables de que este brille y genere la energía que hace posible la vida en nuestro planeta Tierra.
El experimento Borexino, en el que tomaron parte otros 100 científicos, observó por primera vez la unión o fusión nuclear directa de dos protones (partículas subatómicas de carga positiva) de hidrógeno.
Chavarría explicó que el hidrógeno es la materia prima del universo y la fusión nuclear permite que este se transforme en otros elementos. “O sea, el oxígeno que respiramos, el carbono en nuestros cuerpos, son todos producto de procesos de fusión nuclear en las estrellas”, resaltó el joven costarricense.
El hallazgo “no solo confirma los mecanismos de fusión nuclear en el Sol, sino que además demuestra que nuestros modelos de cómo funcionan las estrellas son correctos”, destacó.
Detección. ¿Cómo lo hicieron? A través de un detector de neutrinos, que son partículas sin carga eléctrica y de muy baja masa, que no interactúan con la materia.
Los neutrinos tardan ocho minutos en llegar a la Tierra y se generan como resultado de las fusiones nucleares, pero son muy difíciles de localizar.
“El Sol es la principal fuente de neutrinos. Unos 100.000 millones de neutrinos por centímetro cuadrado por segundo viajan a la Tierra y apenas se logran detectar cientos de interacciones al día”, detalló Chavarría.
Por esa razón, el experimento Borexino se realizó a 1.400 metros bajo tierra, utilizando un detector muy sofisticado con el que se pretende filtrar los rayos cósmicos para así facilitar la observación de los llamados neutrinos.
El detector es un dispositivo esférico que, como lo explica el portal de física Interactions, tiene una dinámica similar a la de las muñecas rusas, pues alberga otras esferas en su interior.
Una de ellas está equipada con 300 toneladas de un líquido solvente llamado centelleador, el cual produce destellos de luz al momento en que los electrones en el centellador interactúan con los neutrinos.
“Cada reacción nuclear emite neutrinos de diferentes energías. Analizando la intensidad de la luz emitida, se puede determinar la energía de los neutrinos y, por ende, el proceso de fusión del cual son producto”, dijo Chavarría.
El aparato tiene unos tubos llamados fotomultiplicadores, que captan esas interacciones y funcionan como ojos ultrasensibles que detectan y registran la luz de los destellos producidos, señaló el portal Interactions.