Takaaki Kajita: “La detección de rayos gamma con CTA será clave para el descubrimiento de nuevas fuentes de emisión de neutrinos”

El científico japonés Takaaki Kajita es uno de los principales expertos mundiales en física de neutrinos. Estas partículas tienen una masa ínfima, por lo que apenas interactúan con la materia. Esta cualidad casi etérea hizo que durante años se dudara de su existencia, aun siendo una de las partículas elementales más abundantes en el Universo. Sin embargo, sucesivos experimentos desarrollados desde la década de los 50 no sólo llegaron a detectarlos, sino que demostraron que hay varios tipos de neutrinos y que su estudio podría ser la llave para resolver importantes interrogantes como el origen de la materia del Universo, informa el Instituto de Astrofísica (IAC) de Canarias en nota de prensa.

Japón es uno de los países líderes en física de neutrinos gracias a experimentos como Kamiokande (1983) y su sucesor, SuperKamiokande (1996). Gracias a este último, un contenedor de 40 metros de alto con 50.000 toneladas de agua pura en una mina subterránea, el equipo de Kajita descubrió, en 1998, lo que se conoce como “la oscilación del neutrino”. Es decir, que los neutrinos son capaces de cambiar de naturaleza a medida que se propagan a través de la materia o el vacío, lo cual confirma que tienen masa. Este hallazgo hizo que Kajita, conjuntamente con el canadiense Arthur B. McDonald, recibiera el Premio Nobel de Física en 2015.

Actualmente, como director del Instituto para la Investigación de Rayos Cósmicos (ICRR) de la Universidad de Tokio, Kajita está impulsando varios proyectos internacionales para el desarrollo de la astronomía multimensajero, que combina información de diferentes tipos de partículas y ondas para revelar los procesos físicos detrás de los fenómenos astrofísicos más extremos. Entre las diferentes iniciativas, destacan: un nuevo detector de neutrinos, HyperKamiokande, 10 veces mayor que SuperKamiokande y que podría ayudar a entender la asimetría entre materia y antimateria; o el interferómetro Kagra para el estudio de ondas gravitacionales, que se sumará al observatorio estadounidense Ligo y al europeo Virgo.

Además, desde los inicios del proyecto, Kajita es uno de los promotores de la Red de Telescopios Cherenkov (CTA), la próxima generación de detectores de rayos gamma terrestres que se está instalando en el Observatorio del Roque de los Muchachos, en La Palma, y en el Observatorio Paranal, en Chile. De hecho, dado que los rayos gamma y los neutrinos se pueden producir en la misma fuente y no son desviados por campos magnéticos intergalácticos, ya que no tienen carga, la detección de rayos gamma de muy alta energía por parte de CTA desempeñará un papel clave en el descubrimiento de nuevas fuentes de emisión de neutrinos, además de ayudar a revelar el origen, todavía desconocido, de los llamados rayos cósmicos hadrónicos que interactúan con la materia circundante o la radiación y producen neutrinos de alta energía.

Para Kajita no hay duda de que, en los próximos años, la cooperación multimensajero será la clave para una nueva era de descubrimientos que revolucionará la Física de Partículas y la Cosmología y que cambiará nuestra percepción del Universo y del mundo que nos rodea.

Los Observatorios del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) forman parte de la red de Infraestructuras Científicas y Técnicas Singulares (ICTS) de España. Las actuaciones del IAC en el proyecto CTA están financiadas con cargo al proyecto Los cuatro Large Size Telescopes (LST) del CTA-Norte en el ORM de referencia ESFRI-2017-IAC-12 del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, cofinanciado, en un 85%, con fondos Europeos de Desarrollo Regional (FEDER) del Programa Operativo de Crecimiento Inteligente 2014- 2020, y con Fondos de Desarrollo de Canarias (Fdcan), procedentes del Cabildo Insular de la Palma (2016-2018), y del Gobierno de Canarias, a través de la Agencia Canaria de Investigación Innovación y Sociedad de la Información (ACIISI).