El espía que surgió del frío

Quien no haya leído esa obra maestra de John Le Carré, todavía está a tiempo de descubrir una de las mejores novelas de espías de la historia, un clásico que, en cierto modo define el género, con sus agentes dobles y sus dobles tramas que nos arrastran, inexorablemente, a un trágico final.

Pero —se preguntará el avispado lector—, ¿qué pintan Le Carré y sus espías en Faster than light? No era este un blog en el que se hablaba de ciencia en general y neutrinos en particular?

Así es. Pero el lenguaje tiene esas cosas. El diccionario nos da esta definición de espía:

Persona que observa o escucha lo que pasa […] para comunicarlo al que tiene interés en saberlo.

A lo que añade la de espía doble:

Persona que sirve a la vez a partes que son contrarias, rivales o enemigas.

Repitiendo pues. Se trata de un agente que nos trae (disimulada, sutilmente) información de algo que está pasando ahí fuera, algo que estamos interesados en saber.

Qué es «ahí fuera» depende, por supuesto, de lo provincianos que queramos ser. La parroquia vecina, el pueblo de al lado, la finca más allá del lindero, la comarca donde hablan otra lengua romance, el país que se extiende al otro lado de los Pirineos, o del telón de acero o del océano… O bien, «ahí fuera» puede referirse a lo que ocurre allende nuestro planeta, nuestro sistema solar y, ¿por qué no?, nuestra galaxia, que no deja de ser, en la escala apropiada, un arrabal chiquitito que la luz puede recorrer de punta a punta en poco más de cien mil años, un paseo si lo comparamos con la distancia al barrio más cercano (la vecina Andrómeda, que se encuentra a un millón de años luz), apenas un instante cuando lo ponemos en la perspectiva cósmica. El universo tiene un tamaño de unos trece mil quinientos millones de años luz. «Ahí fuera» es un sitio muy grande.

Y ahí fuera pasan cosas interesantes, de las que querríamos saber. Hay estrellas que se incendian, convirtiéndose en supernovas. Hay agujeros negros que están devorando su propia galaxia, con la misma voracidad con que Saturno devoraba a sus hijos. Hay nebulosas que se están cruzando en su deriva cósmica, enfrentando entre sí ejércitos de estrellas. Hay objetos misteriosos que envían pulsos monstruosos de rayos gamma que podrían aniquilarnos, de no ser por lo lejos que están… Sin embargo, no es fácil dar cuenta de todos esos fenómenos. Incluso la luz, el mensajero universal, es absorbida en el polvo que permea, tenuemente, el espacio intergaláctico, por no hablar de partículas cargadas como protones o electrones, zarandeados sin piedad por los campos magnéticos que se extienden por el cosmos.

Y sin embargo, hay un espía que puede mantenernos informados. La práctica totalidad de los fenómenos violentos a los que me he referido (supernovas, fuentes de rayos gamma, agujeros negros caníbales, a los que solemos llamar, con gran corrección política «núcleos activos de galaxias», o AGNs de sus siglas en inglés) vienen acompañados de emisión de neutrinos. O para ser más precisos, los modelos físicos que los describen nos predicen que así es. No teníamos la certeza experimental, de que, realmente, existiera esa quinta columna propagándose por las galaxias, informándonos de las catástrofes que allí acontecen.

No la teníamos hasta hace un año. En noviembre del 2013, la colaboración científica IceCube, dirigida por Francis Halzen, publica un histórico artículo en Science describiendo la observación de veintiocho sucesos, identificados como neutrinos de muy alta energía, cuyo origen, a todas luces, es astrofísico. Es decir, esos neutrinos no se producen ni en el sol, ni en las capas altas de la atmósfera (un fenómeno corriente, el de la lluvia de neutrinos, originada por las colisiones de rayos cósmicos de alta energía contra los átomos de aire que nos permiten respirar y nos protegen). Su origen es, o bien galáctico (supernovas) o bien extragaláctico (AGNs, y emisores de rayos gamma). Estos espías llevan consigo información que los científicos estudian para comprender mejor su origen y los mecanismos que los producen.

¿De dónde vienen? Del frío, naturalmente. No solo en el sentido literal, tras atravesar un millón de años luz de espacio vacío, donde la temperatura se aproxima al cero absoluto, sino también en el sentido de que son detectados en la Antártida, donde se encuentra el gigantesco detector IceCube (ver «Paisaje con neutrinos»), enterrado a dos kilómetros de profundidad, bajo el hielo.

Para comprender las proporciones gigantes de IceCube, basta con caer en la cuenta que el tamaño físico del chorro de partículas creado en el hielo por la interacción de estos monstruosos neutrinos extraterrestres es tan grande como el centro de una gran ciudad (el suceso que se incluye en la figura ocuparía todo el parque del Retiro y como puede verse en la figura se extiende por buena parte de la ciudad de Madison, ver también). Este chorro o cascada de partículas secundarias es tan grande debido a que la energía original del neutrino es fabulosa, nada menos que mil billones de electrón-voltio, o 1000 TeV. (Tera electrón-voltio, donde el símbolo Tera indica 1012 o billón). Por comparación, la energía de los haces de protones que giran en el LHC ha llegado, en su pico máximo a 4 TeV.

Es decir: el LHC cósmico que acelera estos neutrinos, lo hace hasta energías que pueden llegar a ser trescientas veces mayores que las que consiguen los sofisticados imanes superconductores del más poderoso acelerador que los humanos han construido. Pero los neutrinos en sí mismos no pueden acelerarse, ya que no tienen carga eléctrica. Ese acelerador cósmico de «ahí fuera», está lanzándonos chorros de partículas cargadas llamadas piones que al desintegrarse producen neutrinos. Pero a su vez, los piones se forman como producto secundario de alguna monstruosa interacción de otras partículas, probablemente fotones o protones.

¿Cuáles son los procesos exactos, cómo se producen esas catástrofes cósmicas? No lo sabemos exactamente, pero quizás Bert y Ernie (el nombre con el que se ha bautizado a los dos neutrinos más energéticos descubiertos por IceCube) y el resto de los neutrinos que surgieron del frío nos lo dirán algún día.

No hay novela de espías que no incluya un agente doble y ciertamente, la obra maestra de Le Carré no es excepción. También en esta pequeña fábula, el neutrino opera como tal, aunque el escenario sea un poco diferente al que hemos relatado. Ya lo he esbozado antes en este blog, pero vale la pena recordarlo de nuevo.

Se trata del universo primitivo, justo después del big bang (hace pues unos trece mil quinientos millones de años). Los protagonistas son dos ejércitos, el de la materia y el de la antimateria, enzarzados en una guerra sin cuartel cuyo único resultado previsible parece ser el de la destrucción mutua. La perspectiva no puede ser más sombría para el universo. Si nadie interviene, tras la batalla no quedará otra cosa que cuantos de luz, divina, sin duda, pero estéril. El cielo donde Dante situó a su Beatriz, no tendría sentido sin un infierno hecho de barro y materia, sobre el que elevarse.

Pero en esta contienda interviene un agente doble. Como Alec Leamas, el neutrino tiene la habilidad para cambiarse de bando, vistiendo, según le convenga, el chaquetón de la materia o el de la antimateria. Y como Leamas, el neutrino no es del todo imparcial. En sus desintegraciones, favorece algo más a la materia que a la antimateria, inyectando un ligero exceso de esta en el cosmos y por tanto permitiendo la existencia de una bandada de supervivientes que formarán, cuando termine la debacle, el universo que conocemos.

Un neutrino que puede ser a la vez materia y antimateria, es una partícula de Majorana y el objetivo del experimento NEXT es demostrar que tan extraña vocación es posible. Para ello se requiere otra vocación no menos extraña, la de físico experimental, tipos capaces de dedicar su vida a buscar, no ya una aguja en un pajar (eso sería fácil) sino un grano de arena en una playa, más o menos, la proporción que hay entre la señal que ansiamos detectar y el ruido de fondo que trata de enmascararla.

No hay historia de espías que tenga final feliz. Va en contra de la esencia misma del género. Alec Leamas cae acribillado junto al muro de Berlín, incapaz de seguir viviendo sin Liz. Bert y Ernie explotan contra el hielo de la Antártida. Pero quizás, como dijo el poeta, un final feliz no es necesario. Piense el lector que todos nosotros no somos, si se piensa bien, sino retazos del alma originaria de ese agente doble que al desintegrarse (al dejar de ser) hace posible el universo.