Los rayos X y los neutrinos protagonizaron el Premio Nobel de Física de este año. Más precisamente, los rayos X y los neutrinos provenientes del cielo, ya sea del sol, o de estrellas y galaxias distantes. El norteamericano Raymond Davis (87 años, Universidad de Pensilvania) y el japonés Masatoshi Koshiba (76, Universidad de Tokio) recibieron la mitad del premio de alrededor de un millón de dólares, por su trabajo con los neutrinos. El ítalo-norteamericano Riccardo Giacconi (71, Associated Universities Inc. de Washington), por haber sido uno de los fundadores de la astronomía de rayos X, se alzó con la otra mitad.
En 1930, Wolfgang Pauli, ante el desbalance de energía que se producía en ciertas desintegraciones nucleares, imaginó que la energía que faltaba se desprendía como una partícula ligerísima, sin masa, o con una masa ridículamente pequeña, que se mueve a la velocidad de la luz (o casi). En 1933, el gran Enrico Fermi confirmó teóricamente que uno de los componentes del núcleo atómico, el neutrón, se desintegraba en un protón, un electrón y la evanescente partícula de Pauli, a la que llamó “neutrino”, que significa “pequeño neutro”. Los neutrinos son verdaderamente evanescentes: su interacción con la materia es casi nula, y son capaces de atravesar un millón de kilómetros de plomo con la misma impavidez con que la luz atraviesa un vidrio. De hecho, mientras usted lee esta nota, miles de millones de neutrinos lo están cruzando olímpicamente sin que ninguno de los átomos de su cuerpo se entere. Los neutrinos se producen en numerosos fenómenos cósmicos, entre ellos, en las reacciones nucleares de fusión que producen la energía del sol.
No obstante, los neutrinos fueron durante mucho tiempo una entidad teórica, y dado que la interacción con la materia es tan débil, parecía imposible pescarlos. O por lo menos, muy difícil.
Recién en los años ‘60 hicieron su entrada en el mundo de la empiria, justamente por obra y gracia de uno de los galardonados hoy. Raymond Davis llenó un tanque con 615 toneladas de un compuesto líquido de cloro en una antigua mina de oro de Dakota del Sur (Estados Unidos), con la esperanza de que alguna pequeñísima fracción de los miles de millones de neutrinos atravesaran su dispositivo, reaccionaran con los átomos de cloro y pudieran ser así detectados. Y efectivamente, a lo largo de treinta años, Davis logró identificar 2000 trazas de neutrinos.
Su conNobel Masatoshi Koshiba afinó los resultados de Davis, esta vez con el detector Kamiokande, construido en una mina de Japón. Koshiba no sólo detectó neutrinos solares sino también neutrinos procedentes de una explosión de supernova en una de las Nubes de Magallanes, galaxias cercanas a la Vía Láctea. Después, con un detector aún más grande, el Super Kamiokande, mostró que, aparentemente, los neutrinos tienen masa (el detalle no es menor, ya que, aunque la masa de un neutrino, de existir, es ínfima –una cienmilésima de la masa de un electrón–, la cantidad de neutrinos existentes es tal que tienen peso real en la economía material del universo. Los trabajos de Davis y Koshiba fundaron la astronomía de neutrinos, esto es, el análisis de los objetos celestes a través de las corrientes de neutrinos que emiten.
La observación de objetos astronómicos no siempre puede realizarse en la franja de luz visible o el infrarrojo, y muchas veces los rayos X, más energéticos, proveen información que sería inaccesible de otra manera. Riccardo Giacconi, que se hizo acreedor a otra mitad del premio de este año, imaginó en 1959 los principios de un telescopio capaz de detectar rayos-X. Como la radiación X (que no es sino radiación electromagnética) es absorbida por la atmósfera, este tipo de detección requiere de instrumentos y dispositivos en órbita.
La astronomía de rayos X juega un papel importante en la investigación de quásares y agujeros negros, o en general, de objetos que están ocultos,como por ejemplo el centro de nuestra galaxia, por espesas nubes de polvo y gas. En 1978, un satélite que transportaba un telescopio de rayos X de alta definición, llamado Observatorio de Rayos X Einstein, inició una serie de descubrimientos sobre estrellas dobles, agujeros negros, restos de supernovas y gas intergaláctico. Otro proyecto de Giacconi, el observatorio de rayos X Chandra, que fue lanzado en 1999 tras más de veinte años de preparación, obtuvo imágenes del universo de un detalle sin precedentes.
Con neutrinos o rayos X, la Academia sueca premió esta vez la exploración del universo. Ese –aún– gran desconocido.