Buscando el rayo de neutrinos de ET

El conjunto IceCube en las profundidades del hielo. El cilindro oscuro en el detector AMANDA, incorporado a IceCube. (Cortesía: NSF).

Durante varias décadas los científicos hemos estado usando telescopios para barrer los cielos buscando transmisiones ópticas o de radio que no parecieran naturales procedentes de una vida alienígena inteligente.

Con esta búsqueda de inteligencia extraterrestre (SETI) habiendo fallado hasta ahora en obtener al menos una señal, sin embargo, investigadores en los Estados Unidos creen que vale la pena extender la búsqueda más allá de las ondas electromagnéticas y empezar a poner atención en los neutrinos.

John Learned de la Universidad de Hawai y sus colegas han pensado que civilizaciones alienígenas avanzadas podrían enviar señales en la Vía Láctea usando neutrinos, y que estos mensajes podrían ser captados usando detectores de neutrinos actualmente en construcción en la Tierra (arXiv:0805.2429).

Esta puede parecer una extraña propuesta debido a que los neutrinos son, de hecho extremadamente difíciles de detectar, dado que interactúan muy débilmente con la materia común.

Esto significa que los observatorios de neutrinos son difíciles de construir – requiriendo vastas cantidades de material y detector y situarlo profundamente bajo el terreno o bajo el mar o hielo – e incluso los más sofisticados detectan muy pocas partículas.

Comunicaciones de ruido bajo

Pero Learned y sus colegas Sandip Pakvasa de la Universidad de Hawai y Tony Zee del Instituto Kavli de Física Teórica en la Universidad de California en Santa Bárbara creen que la comunicación mediante neutrinos ofrece varias ventajas sobre las ondas electromagnéticas.

Las señales ópticas o de radio pueden bloquearse por el material del interior de la galaxia, por ejemplo, y la radiación que logra pasar queda oscurecida por numerosas fuentes de ruido electromagnético.

Los neutrinos, por otra parte, pasan a través de la galaxia virtualmente sin impedimentos y, si son altamente energéticos, son extremadamente raros y por tanto no sufren interferencias de fondo.

Los investigadores de Estados Unidos suponen que los rayos de neutrinos alienígenas serían pulsantes y direccionales, y que los mensajes probablemente se enviarían en algo similar al código Morse – con un intervalo de variación temporal entre pulsos usado para codificar la información.

También creen que una civilización avanzada no usaría neutrinos con energías menores de un millón de electrón-voltios, para evitar cualquier interferencia con los neutrinos producidos de forma natural por el decaimiento radiactivo y los procesos solares.

Sugieren que los buscadores de SETI deberían centrarse en una energía

específica de 6,3 petaelectrón-voltios (PeV) (6,3×10¹⁵eV).

Esta es la energía a la que tiene lugar la “resonancia Glashow”, a través de la cual interactúan

un electrón antineutrino con un electrón para crear una partícula W^-.

Enormes cantidades de energía

Learned y sus colegas han desarrollado dos formas de producir tales neutrinos.

La primera implica hacer colisionar electrones y positrones a una energía

igual a la masa de la partícula Z⁰, un proceso relativamente simple en principio pero que requeriría grandes cantidades de energía – aproximadamente el 3% de la emisión de energía del Sol

para enviar los neutrinos a una distancia de 3000 años luz.

La segunda aproximación en lugar de implicar disparar protones sobre un objetivo,

acelera los piones que surgen alrededor de los 30 PeV, y luego separa los productos de decaimiento del pión (muones y neutrinos muón).

ste proceso podría llevarse a cabo usando la emisión energética de las plantas de energía termonucleares propuestas, y tendría la ventaja añadida de ser capaz de producir tanto neutrinos como antineutrinos (intercambiar entre los dos proporcionaría una forma adicional de codificar los mensajes).

Acelerar los piones a esas energías tan altas sería un enorme reto pero

“no ampliamente implausible para una civilización futura”

Telescopios de neutrinos de la próxima generación

Dada nuestra capacidad para interceptar tales mensajes, los investigadores creen que es posible que pronto usemos telescopios de neutrinos de próxima generación

con un volumen detector de aproximadamente 1 km³.

Esto incluye el telescopio IceCube en construcción en el Polo Sur y un posible sucesor de los observatorios ANTARES, NEMO y NESTOR en el Mediterráneo.

Esta es una visión compartida por Francis Halzen, investigador principal de IceCube.

s más, las observaciones serían de una claridad meridiana dado que no mecanismos naturales conocidos que creen neutrinos a 6,3 petaelectrón-voltios – detectar dos o más de estas partículas sería una señal reveladora de que han sido producidos artificialmente.

Learned y sus colegas creen que es importante mantener en funcionamiento los telescopios durante largos periodos.

Apuntan que las civilizaciones extraterrestres no tendrían forma de cuando transmitir, dado que sus mensajes pueden necesitar decenas de miles de años para llegar a sus receptores

(la Vía Láctea se cree que tiene aproximadamente 100 000 años luz de diámetro)

sería imposible predecir exactamente cuándo un planeta adecuado para la vida se industrializaría. Cualquier ser inteligente de allí fuera podría por tanto enviar mensajes de forma periódica, y no podemos predecir cuál sería este periodo, añade Learned.

“Si existen señales serán obvias”,

“Pero tendremos que mantenernos observando”.