FBIra joko dute, guztia nola hasi zen argitu nahian

Juanma Gallego

Unibertsoa sortu zenean, materia bezainbesteko antimateria zegoen, baina ondoren antimateria gehiena ezerezean geratu zen. Neutrinoek izan dezakete fenomeno hori azaltzeko gakoa, baina partikula horiek in fraganti harrapatzea ez da batere erraza. Orain, zientzialariek kontua argitzen lagundu dezakeen tresna berria asmatu dute.

Munduan azaldu gabe dauden misterioen artean, badago bat gainerakoetatik gailentzen dena: materiaren eta antimateriaren arteko asimetriarena. Horrela esanda, ez dirudi bereziki kontu deigarria, baina atzean zinez misterio zirraragarria dago: den-dena nola hasi zelako misterioa.

1. irudia: Sortu duten molekula fluoreszentea bario atomo bat detektatzeko gai da. Horri esker, neutrinoen izaera argitzeko moduan egongo diren esperantza dute zientzialariek. (Irudia: DIPC)

Gaur egun nahiko ezaguna da gure unibertsoa nola hasi zen azaltzeko finkatuen dagoen teoria: dena Big Bang batean hasi zen. Baina bertan abiatzen da ere oraindik azaldu gabe dagoen fenomeno garrantzitsu bat. Eredu teorikoen arabera, hasierako eztanda erraldoi horretan materia bezainbesteko antimateria sortu zen, kopuru berdinetan. Eta, materia mota biek topo egitean elkar deuseztatzen dutela kontuan izanda, teorian ez zen unibertsorik existitu behar.

Zorionez, unibertsoa bada. Baina ingurura begira jartzen garenean, ikusten dugun gehiena materia da. Hortaz, zerbait gertatu behar izan zen: deuseztatu gabe mantendu zen antimateria kopuru txiki bat geratu zen. Unibertsoa deitzen diogu deuseztapenaren ondoren geratu zen puska horri.

Misterio hori argitu nahian, kosmologoek neutrinoetara jo dute, hasierako prozesu horretan gako izan zitezkeelakoan. Zeharo bitxiak dira neutrinoak. Elektroien antzekoak dira euren propietateetan, baina karga elektrikorik ez dute, eta haien masa izugarri txikia da: elektroiena baino milioi bat aldiz txikiagoa. Hain masa txikia edukita, oso hartu-eman gutxi dituzte gainerako partikulekin, eta ez da batere erratza horiek hautematea. Baina neutrinoa beste arrazoi batengatik ere erakargarria da ikertzaileentzat. Beste partikula elementalekin gertatzen den moduan, neutrinoa eta antineutrinoa daudela onartzen da, baina, kasu honetan, adituek uste dute neutrinoa eta antineutrinoa partikula bera izan daitezkeela (Majorana partikula bat, fisikarien hizkeran). Teoria baten arabera, neutrinoei egotzi behar zaie Big Bang eta gero materia garaile atera izana, euren desintegrazioan kargaren eta parekotasunaren urratzea deritzona gertatu zelako.

Baina hori horrela izan zela demostratu beharra dago. Besteak beste, zeregin horretan ari dira Canfranceko Lurrazpiko Laborategian kokatuta dagoen NEXT esperimentuan. Bertan, presio altuan dauden xenonezko gas ganbarak erabiltzen dituzte, neutrinoen desintegrazioa detektatzen saiatzeko. Ereduen arabera, neutroia haren antipartikula propioa balitz, oso desintegrazio bitxia gertatuko litzateke: horren ondorioz, xenona bario ionizatua bihurtuko litzateke, prozesuan bi elektroi askatuz. Askatze hori atzematea da zientzialarien helburua; eta horregatik daude, hain justu, mendi baten azpian ezkutaturik, modu naturalean dagoen erradiazioaren zaratatik —izpi kosmikoetatik, bereziki— babesteko.

Lurpean kutsadura horretatik zertxobait salbu mantendu arren, prozesua hain da txikia ezen sentikortasun handiko detektagailua behar baitute. “Kontxako hondartzan hondar ale berde bat aurkitzen saiatzearen parekoa litzateke”, azaldu dute Fernando Cossio kimikariak eta Juan Jose Gomez-Cadenas fisikariak Radio Euskadiko La mecánica del caracol irratsaioan. DIPC, Ikerbasque eta EHUko ikertzaileek gidatutako talde bateko kideak dira, eta, momentuz martxan ez badago ere, detektagailu hori eraikitzeko bidea garatu dute. Prozesua Nature aldizkarian deskribatu dute.

2. irudia: Somporteko trenbidearen tunelean kokatuta dago NEXT esperimentua, Pirinioen azpian, izpi kosmikoetatik eta bestelako erradiazioetatik ahalik eta isolatuen egoteko. (Argazkia: LSC)

Fluorescent Bicolor Indicator izendatu dute prozesua: FBI. Eta, bai; nahita egin dute. Ez pentsa titular guztiak kazetari aldrebesei leporatu behar zaizkienik. Hitzez hitz diotenez, FBI erabiliko dute materia eta antimaterian agente doble gisa aritzen den neutrinoa atzemateko. Puntako zientzia eta umorea tartekatzeko gai den jendea ez al da ba zoragarria?

Molekula berriari esker, Kontxako hondartzan zegoen ale berde hori “laser baten moduan arreta erakartzen duen hondar ale urdin” bilakatu nahi dute. Gomez-Cadenasek laburbildu du prozesuaren funtsa: “Gasaren erdian barioa sortzen denean, eremu elektriko baten bitartez katodo batera eramango dugu, eta bertan barioak topo egingo du molekula-baso batekin. Askatuko diren bi elektroiei jarraipena eginez, gainera, jakingo dugu non bilatu; eta gero eremu horretara laser ultramore bat bideratuko dugu, barioa hartu duen molekularen distira pizteko”. Prozesua, noski, dezente konplexuagoa da, eta, esaterako, argibide teknikoagoak nahi dituenak, Cesar Tome Lopezek idatzitako azalpen honetan aurki ditzake.

Bestetik, berde eta urdin espektroetan izango diren aldaketa horiek ikusi ahal izateko biomedikuntzaren alorrean kornearen irudiak lortzeko garatu den mikroskopio mota bat erabiliko dute. Oraingo erronketako bat da lortzea molekula horretaz osatutako basoak eraikitzea.

Zientzialariek onartu dutenez, oraindik urratzeko geratzen den bidea handia da, baina “errepidea ikusten” dute. Ibilbide horretan, xenon pila baten erdian sortzen den bario atomo ionizatu bat detektatzea izango dute helburu. Fisikan gertatu ohi den bezala, hain tamaina txikiko froga batek irauli lezake unibertsoaren hasierari buruzko ezagutza bera ere. Lurrazpiko tunel batetik eta FBIren laguntzaz.

Erreferentzia bibliografikoa:

Rivilla, I., Aparicio, B., Bueno, J.M. et al. (2020). Fluorescent bicolour sensor for low-background neutrinoless double β decay experiments. Nature 583, 48–54. DOI: 10.1038/s41586-020-2431-5

———————————————————————————-

Egileaz: Juanma Gallego (@juanmagallego) zientzia kazetaria da.

———————————————————————————-

Eman iritzia

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>