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30.06.2020
El 1% de la energía de nuestra estrella proviene de un proceso del que, hasta ahora, no existía evidencia directa. Por primera vez, anuncian la detección de partículas producidas durante estas reacciones
Gran parte de la luz de las estrellas que vemos en el cielo proviene de un proceso de generación de energía sobre el que ya existía un amplio consenso teórico, pero del que nunca, hasta ahora, se había obtenido una evidencia experimental. Según acaba de anunciar un equipo internacional de científicos, la primera observación directa del llamado ciclo CNO (carbono-nitrógeno-oxígeno) se ha encontrado en el laboratorio subterráneo de Gran Sasso, en Italia. La confirmación ha llegado en forma de neutrinos, partículas elementales que apenas interactúan con la materia y que, en este caso, provienen del corazón de nuestra estrella.
Estos neutrinos fueron producidos durante el ciclo CNO, responsable de un 1% de la energía que genera el astro rey, pero han hecho falta seis años de ardua tarea hasta lograr discernir su presencia respecto al ruido de fondo que provoca el instrumental necesario para su observación. El problema al que se han enfrentado los científicos es que estas partículas son tan escurridizas que su señal es menor, además de muy parecida, al del rastro accidental que va dejando el funcionamiento del propio detector, denominado Borexino y enterrado a más de un kilómetro de roca para evitar interferencias.
«Borexino ha demostrado experimentalmente que el hipotético segundo ciclo de reacciones nucleares que generan la energía del Sol -basado en carbono, nitrógeno y oxígeno- existe realmente y se mantiene operativo. Lo hemos demostrado al detectar los neutrinos que provienen del proceso», explicó a este diario Gioacchino Ranucci, físico de la Universidad de Milán y uno de los autores del informe, aún pendiente de revisión por pares, que da cuenta del hallazgo. El resultado fue presentado el 23 de junio en una conferencia virtual y del se ha hecho eco, en su sección de noticias, la web de la revista Nature.
El otro proceso que genera la energía del Sol es la denominada cadena pp (protón-protón), de la cual ya se había obtenido evidencia experimental. «Borexino y otros experimentos ya detectaron neutrinos de la cadena pp, y Borexino, en concreto, realizó en 2014 la primera detección de neutrinos de un proceso de fusión de dos protones», detalló Ranucci. Con el nuevo hallazgo, se completa el mapa a nivel experimental de las dos fuentes de energía que alimentan al Sol y al resto de estrellas en su etapa de fusión de hidrógeno, que son las más abundantes.
De hecho, la cadena pp, responsable del 99% de la energía del Sol, es un proceso minoritario en las estrellas más masivas, donde el protagonista es el ciclo CNO, cuyo rastro acaba de descubrirse.
Según valoró para EL MUNDO Aldo Serenelli, científico titular del Instituto de Ciencias del Espacio de Bellaterra (Barcelona), adscrito al CSIC, el nuevo hallazgo es importante por dos motivos. El primero es que confirma una predicción cuyos fundamentos teóricos datan de finales de los años 30, pero del que sólo existían evidencias indirectas. La predicción era «muy firme», por lo que «lo sorprendente es que no hubiera sido así», aclaró Serenelli. «Pero, en ciencia, se trata de tener evidencia experimental».
Además, el hallazgo de estos neutrinos procedentes del centro del Sol abre nuevas vías para resolver un problema sobre el que los expertos en nuestra estrella llevan alrededor de 15 años debatiendo. «Los que trabajamos en modelos del interior del Sol, vemos que hay una discrepancia entre nuestros modelos y las observaciones», admitió Serenelli. «Los mejores análisis espectroscópicos y los mejores modelos de atmósfera solar entran en colisión con nuestros mejores modelos de cómo es el interior del Sol, y este conflicto ha sobrevivido a lo largo de los años, sin ninguna solución a la vista».
DETECCIÓN «CASI EN TIEMPO REAL»
Ahora, los neutrinos recién detectados «casi en tiempo real», pues tardan unos ocho minutos desde que se generan en el núcleo del astro hasta que alcanzan la Tierra, ofrecen nuevas y valiosas pistas sobre los elementos que forman el enigmático lugar del que proceden. «Hasta parece un poco fantasía: saber qué composición química hay en el centro del Sol a partir de estas mediciones», reflexionó el científico del CSIC. «Los neutrinos de CNO permiten tener una medición independiente de la abundancia de carbono y nitrógeno en el centro del Sol».
Lo cual, de acuerdo con Serenelli, no sólo nos ayudará a entender mejor nuestra estrella, sino también las del resto del universo. «Los modelos que uno usa para estudiar el Sol son los mismos que se usan para todas las demás estrellas. Todos los errores que uno tenga en los modelos solares están propagados al estudio de todas las estrellas». Motivo por el cual el descubrimiento, aunque aún preliminar y pendiente de correcciones, es importante más allá de confirmar que la existencia del proceso CNO en el Sol.
«En general, el conocimiento del Sol a través de las medidas de neutrinos pp y CNO ha evolucionado hasta la confirmación definitiva de los dos procesos que generan su energía y, por tanto, la de las estrellas», resumió, por su parte, Ranucci. «Además, en nuestras anteriores mediciones pp, al comparar corrientes de fotones y neutrinos, también establecimos experimentalmente que la actividad del Sol es, como media, muy estable, al menos en escalas temporales de 100.000 años», concluyó.
Fuente: elmundo.es
