El laboratorio bajo tierra más grande del mundo

En la región central de Abruzzo está el Instituto Nacional Italiano de Física Nuclear. Protegido por 1.400 metros de roca del monte Gran Sasso, en este lugar el universo se estudia bajo tierra. El origen del cosmos, el funcionamiento de las estrellas, la composición de la materia oscura y la antimateria son algunos de los campos que se investigan en el laboratorio que, con más de 17 mil km cuadrados, es considerado el laboratorio subterráneo más grande del mundo.

Ambra Mariani, investigadora del centro, explica que "aquí se trabaja en la experimentación con materia proveniente de eventos raros, como las supernovas. Por ello eliminamos o reducimos al mínimo cualquier elemento que interfiera con lo que hacemos". En lo especifico, en este laboratorio se estudian los neutrinos, partícula subatómica con una masa ínfima y sin carga eléctrica, características que los hacen poco reactivos con otros materiales de la atmósfera y los únicos capaces de llegar en estado puro, atravesando la roca, a los relevadores de este centro de estudios para su posterior investigación.

Bajo la roca del monte Gran Sasso, por ejemplo, se estudia lo que ocurre dentro del sol. Mariani cuenta que "los neutrinos casi no tienen masa, se demoran dos segundos en salir del sol justamente porque no interactúan con otras partículas y en ocho minutos ya están aquí en la tierra, dentro de nuestros reveladores. Esto nos da mucha información acerca de lo que sucede dentro del sol".

Pero no es el único aspecto novedoso de este singular laboratorio, ya que la materia prima usada en la fabricación de complejas maquinarias destinadas a la experimentación con neutrinos, es plomo del periodo del Imperio Romano.

Entre el 50 y el 80 a. C, frente a la isla Mal di Ventre en Cerdeña, el barco romano "Navis oneraria magna" se hundía a causa de los piratas para quedar sumergido a 30 metros de profundidad por más de dos mil años. La embarcación transportaba toneladas de plomo de la mina española Sierra de Cartagena que se usarían como material de construcción del Imperio y para fabricar artículos de decoración. La nave nunca llegó a su destino, Roma, ya que el capitán prefirió hundirla antes de que los piratas se apoderasen de la carga.

Mariani cuenta que "para revelar y estudiar neutrinos se necesita que no haya interferencias radioactivas. El plomo contiene el isótopo radioactivo 210, que disminuye después de 22 años. El plomo del barco romano es puro y además estuvo protegido de los rayos cósmicos al estar sumergido en el mar".

El plomo de este barco se convirtió así en el elemento fundamental de Cuore, un experimento para comprender aspectos de la evolución del universo.

En sus siglas en inglés, Cuore significa Cryogenic Underground Observatory for Rare Events y lo que busca es precisamente la existencia de un evento raro, es decir, la doble desintegración beta sin neutrinos. Un proceso en el cual dos neutrinos se transforman en dos protones, emitiendo dos electrones y dos antineutrinos; una teoría compleja, pero que de ser comprobada develaría la existencia de la antimateria. En los años 30 el físico italiano Ettore Majorana hipotetizaba que neutrinos y antineutrinos fuesen las dos caras de la misma moneda y, en tal caso, la transición entre materia y antimateria sería posible. Este fenómeno podría haber sido frecuente poco después del Big Bang, explosión que origino al universo.

El primer experimento cuya paternidad se le atribuye al laboratorio del Gran Sasso se realizó en 1989 y en los 16 actualmente activos trabajan más de 1.000 científicos de 30 países.

Bajo los 1.400 metros de roca, desde 1992, hay un aparato que espera captar los neutrinos provenientes de una supernova: una explosión estelar capaz de liberar en poco tiempo la misma energía producida por el Sol durante toda su existencia. Se llama LVD (Large Volume Detector) y su función es advertir a los astrónomos cuando se verifique una explosión de supernova. Se trata de un relevador de tal magnitud, que permitirá percibir el fenómeno cuando este ocurra en cualquier lugar de la Vía Láctea o en las Nubes de Magallanes, galaxias cercanas a la nuestra. Cuando suceda, podremos conocer un poco más de los fenómenos que ocurren en nuestro universo, estando siempre anclados a la Tierra.