Peruano recibe US$ 1,5 millones para estudiar los vacíos de la física de partículas

Hace más de un siglo se estableció el modelo estándar que describe las partículas básicas que forman todo lo que nos rodea. Es uno de los pilares de la física; sin embargo, tiene fallas inexplicables. El tratar de solucionar esos vacíos es la labor de Mauricio Bustamante. Para lograr esa tarea, este físico peruano, egresado de la Pontificia Universidad Católica del Perú, acaba de obtener un financiamiento de 1,5 millones de dólares de la Villum Fonden, fundación perteneciente a una importante empresa danesa.

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—¿Qué es lo que hace un físico de partículas?

Tratamos de encontrar cómo funcionan los componentes más básicos que forman las cosas, la naturaleza. Me refiero a cosas más pequeñas que un átomo, que un núcleo atómico, que un protón y un neutrón. En otras palabras, voy cortando algo, una y otra vez, obteniendo partes diminutas. Es algo que la comunidad de físicos de partículas viene haciendo desde hace más de un siglo y está plasmado en el llamado modelo estándar de partículas e interacciones fundamentales. Este modelo está basado en experimentos muy precisos y nos ayuda a entender cómo estas partículas diminutas construyen cosas más grandes. No obstante, tiene límites. Hay ciertos eventos observables que este modelo no puede explicar, como la materia o energía oscura.

—Es ahí donde entras tú y tu investigación...

Mi trabajo es básicamente extender este modelo estándar para poder encontrar un paradigma más fiel a lo que observamos, explicar los fenómenos inexplicables. Y para conseguirlo vamos a utilizar un tipo de partícula elemental que se llama neutrino.

—¿Qué es un neutrino?

Los neutrinos son partículas elementales, es decir, no pueden ser partidas en partículas más pequeñas, y tienen propiedades que los hacen únicos. Los neutrinos no sienten a la materia que atraviesan. Una vez que es producido el neutrino va a salir despedido y seguirá viajando atravesando todo a su paso. Las veces que un neutrino interactúa, o choca con la materia, son muy pocas. Cada segundo, trillones de neutrinos pasan a través de nosotros. Se producen, por ejemplo, por el decaimiento de un átomo radiactivo o durante las reacciones de fusión nuclear ocurridas en el Sol. Para detectar estas partículas se emplean cámaras de agua muy grandes que básicamente monitorean el agua hasta que un neutrino interactúa muy de vez en cuando. Cuando esto sucede, hay un flash de luz.

—¿Por qué son claves en tu investigación?

Los neutrinos de las más altas energías, que son los que utilizaremos y estudio, son generados en los confines del universo, en el interior de estrellas que están explotando (supernovas) y en situaciones muy violentas, como agujeros negros supermasivos. Físicamente, nada puede dejar estas zonas muy violentas, ni la luz ni los protones ni los neutrones, están confinados. Pero los neutrinos simplemente atraviesan todo eso. Entonces, toda la información sobre cómo funcionan estas situaciones muy violentas a billones de años luz de la Tierra nos llega directamente a través de estos neutrinos que, una vez que son producidos en estas fuentes, viajan hasta nosotros sin ser afectados por nada en el camino; esta información nos llega de forma clara y no distorsionada. Estos neutrinos son mensajeros de cómo funciona la naturaleza en los contextos de las energías más altas.

—¿De qué forma cambiará tu trabajo con este financiamiento?

Mi trabajo es de físico teórico, eso quiere decir que no necesito maquinaria. Los experimentos que detectan los neutrinos son muy grandes y costosos, tanto así que son construidos por colaboraciones internacionales. Yo, con el financiamiento, no voy a construir un detector o aparatos nuevos. Voy a utilizar los datos que estos detectores gigantes y costosos recaban y los analizaré para darles sentido, extraer de ellos su jugo, que en este caso es la interpretación de los datos que nos permita ampliar nuestro conocimiento de partículas fundamentales. Si las predicciones que obtendremos se ajustan a los datos de los experimentos, es una pista de que estamos yendo por un muy buen camino.

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