Cómo los científicos lograron observar el evento "más extraño" de la Física

Un equipo de científicos ha logrado lo que se pensaba imposible: observar la descomposición radiactiva del isótopo xenón-124, cuya vida en promedio dura 1.8 x 10 elevado a 22 años, una cifra que no podría ser escrita ni en todo en papel disponible en el mundo, según un estudio publicado en la revista Nature.

Aunque parezca increíble, este proceso tarda en completarse más de un billón de veces la edad del Universo, pero los investigadores del proyecto XENON, el detector de materia oscura más sofisticado y sensible del mundo, lograron hacerlo.

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"Realmente vimos cómo esa descomposición sucedía. Se trata del proceso más largo y lento de cuantos se hayan observado directamente, y nuestro detector de materia oscura ha resultado ser lo suficientemente sensible como para medirlo. Es absolutamente asombroso haber podido presenciar este proceso, y eso nos dice que nuestro detector es capaz de medir los procesos físicos más raros que existen", señala Ethan Brown, coautor del estudio.

Para realizar esta proeza, los físicos usaron el detector XENON1T. Dentro del aparato hay 1.300 kg de xenón líquido superpuro, que está protegido de los rayos cósmicos por un criostato sumergido en agua a una profundidad de 1.500 metros bajo la superficie de la cordillera del Gran Sasso, en Italia.

Este este lugar los científicos tratan de detectar partículas de materia oscura, que es cinco veces más abundante que la materia "ordinaria", pero que se cree que rara vez interactúa con la materia común, que constituye todo en el universo visible (desde nuestros cuerpos hasta las estrellas y galaxias).

Si bien aún no han podido detectar la materia oscura, este avanzado instrumento puede registrar cualquier interacción con los átomos de xenón. Así, se pudo "ver" cuando un protón dentro del núcleo de un átomo de xenón se convirtió en un neutrón.

Este proceso es muy raro, pues un átomo de xenón debe absorber no uno, sino dos electrones, un tipo de evento que los físicos llaman "doble captura de electrón".

"Es una cosa rara multiplicada por otra cosa rara, por lo que es extraordinariamente rara", afirma Brown. Sin embargo, sucedió.

En el instrumento se produjo una doble captura de electrón. Los demás electrones se reacomodaban para sustituir el "vacío" de los dos que habían sido absorbidos por el núcleo.

"Los dos electrones capturados dejan de estar presentes en la capa más interna alrededor del núcleo, y eso crea un espacio vacío en esa capa. Los electrones restantes, entonces, colapsan hasta su estado fundamental, y fuimos capaces de observar ese colapso en nuestro detector", explica el experto, que señala que estuvieron en el lugar y momento indicado.

Fuente: Agencias

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