Hoy jueves se cumplen dos años desde que el detector ARCA del telescopio submarino de neutrinos KM3NeT detectó en las profundidades marinas un extraordinario evento asociado a un neutrino de una energía estimada en unos 220 PeV (220 x 1015 electronvoltios o 220 000 billones de electronvoltios).

Este evento, bautizado como KM3-230213A, es el neutrino más energético jamás observado y proporciona la primera evidencia de que neutrinos de energías tan altas se producen en el Universo. Después de un largo y meticuloso trabajo para analizar e interpretar los datos experimentales, la colaboración científica internacional de KM3NeT – de la que forma parte un equipo de investigadores del Instituto IGIC del campus de Gandia de la Universitat Politècnica de València y la Unidad Mixta IEO-UPV del Instituto Español de Oceanografía del CSIC y la UPV- ha publicado en Nature los detalles de este asombroso descubrimiento.

El equipo del IGIG-UPV, liderado por Miguel Ardid, participa en KM3NeT desde sus inicios en 2006, cuando empezó el diseño de la infraestructura y realiza I+D tanto en su vertiente tecnológica, principalmente en los sistemas acústicos y de posicionamiento del detector submarino como en los análisis de física de astropartículas.

“Preveíamos que KM3NeT iba a realizar descubrimientos de primer orden, pero no esperábamos que estos vinieran tan pronto con una configuración parcial del detector. Además, se podría decir que ha habido suerte y en la UPV doble suerte, pues justo el neutrino ultra-energético se detectó durante el turno de operación del detector realizado por la UPV”, explica Ardid.

Por su parte, Paschal Coyle, Portavoz de KM3NeT en el momento de la detección e investigador del IN2P3/CNRS Centre National de la Recherche Scientifique – Centre de Physique des Particules de Marseille (Francia) destaca que KM3NeT ha comenzado a explorar un rango de energía y sensibilidad donde los neutrinos detectados pueden ser producidos en fenómenos astrofísicos extremos. “Esta primera detección de un neutrino de cientos de PeV abre un nuevo capítulo en la astronomía de neutrinos y una nueva ventana de observación del Universo”, subraya.

Agujeros negros, supernovas y estallidos de rayos gamma

El Universo de alta energía es el reino de eventos colosales como los agujeros negros supermasivos en el centro de algunas galaxias, las explosiones de supernovas y los estallidos de rayos gamma, sucesos que todavía no se comprenden completamente. Estos poderosos aceleradores cósmicos generan flujos de partículas llamadas rayos cósmicos. Algunos rayos cósmicos pueden interaccionar con la materia o los fotones de alrededor produciendo neutrinos y fotones. Durante el viaje a través del Universo de los rayos cósmicos más energéticos, algunos pueden también interaccionar con los fotones de la radiación de fondo de microondas para producir neutrinos extremadamente energéticos llamados “cosmogénicos”.

“La escala de KM3NeT, que eventualmente abarcará un volumen de aproximadamente un kilómetro cúbico con unos 200 000 fotomultiplicadores en total, junto con su ubicación extrema en las profundidades del mar Mediterráneo, muestra los esfuerzos extraordinarios necesarios para avanzar en la astronomía de neutrinos y la física de partículas. La detección de este evento es el resultado de un tremendo esfuerzo colaborativo entre numerosos equipos internacionales de ingenieros, técnicos y científicos”, añade Miles Lindsey Clark, Director Técnico del proyecto KM3NeT en el momento de la detección e ingeniero de investigación en el IN2P3/CNRS – Laboratorio de Astropartículas y Cosmología, Francia.

La Colaboración KM3NeT reúne a más de 360 científicos, ingenieros, técnicos y estudiantes de 68 instituciones de 22 países de todo el mundo. En España participan, además del IGIC de la Universititat Politècnica de València, IFIC (Instituto de Física Corpuscular, centro mixto de la Universitat de València y el CSIC), la Universidad de Granada, la Unidad Mixta IEO-UPV del Instituto Español de Oceanografía del CSIC y la UPV y el LAB de la Universitat Politècnica de Catalunya. En sus trabajos, cuentan con financiación del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, así como de programas europeos y regionales (Generalitat Valenciana y Junta de Andalucía).

“El área de la astronomía de neutrinos está en plena expansión. Confiamos en que con la instalación completa de los dos detectores de KM3NeT, ARCA y ORCA se pueda arrojar nueva luz sobre el misterio de la procedencia de los neutrinos cósmicos”, concluye el grupo de investigadores españoles participantes en KM3NeT.

Referencia

The KM3NeT Collaboration. Observation of an ultra-high-energy cosmic neutrino with KM3NeT. Nature, 2025. DOI: 10.1038/s41586-024-08543-1

Luis Zurano Conches / Área de Comunicación