En febrero de 2023, una partícula atravesó silenciosamente la Tierra a una velocidad vertiginosa. No hizo ruido, no dejó rastro visible, ni alteró lo más mínimo la vida humana. Pero lo que hizo fue mucho más extraordinario: rompió un récord cósmico que redefine los límites de la física de partículas. Era un neutrino, esa clase de partículas diminutas que rara vez interactúan con nada y, cuya detección, es tan infrecuente como crucial para comprender los eventos más extremos del universo.
A diferencia de los rayos cósmicos, que a menudo quedan atrapados o desviados por campos magnéticos, los neutrinos atraviesan planetas, estrellas y galaxias como si no existieran. Por eso, detectar uno es como escuchar una nota aislada en una sinfonía de silencio cósmico. El descubrimiento del evento KM3NeT-230213A, con una energía de 220 petaelectronvoltios (PeV), ha abierto una nueva era en la astrofísica de neutrinos. El estudio, publicado en Physical Review X, confirma que se trata del neutrino más energético jamás registrado, superando con creces el récord anterior de apenas 10 PeV .
El visitante más rápido del océano
El hallazgo no se produjo en el espacio ni en una instalación en tierra firme. Fue en el fondo del mar Mediterráneo, a 3.450 metros de profundidad, donde el detector KM3NeT registró una señal inusualmente intensa. Este observatorio submarino, compuesto por miles de sensores de luz, se diseñó para detectar el brillo tenue que producen los neutrinos al interactuar con el agua.
Cuando un neutrino interactúa con una partícula del entorno, puede producir un muón, una partícula cargada que deja un rastro luminoso. En este caso, el patrón de luz era perfectamente consistente con lo esperado. Como explica el artículo, “los patrones de luz detectados para KM3-230213A muestran una coincidencia clara con lo esperado de una partícula relativista cruzando el detector, probablemente un muón” . La energía y la dirección reconstruidas confirman que este muón fue generado por un neutrino que impactó cerca del detector.
Nunca antes se había detectado un neutrino con tanta energía, ni siquiera en experimentos tan veteranos como IceCube (en la Antártida) o el observatorio Pierre Auger (en Argentina), ambos diseñados para cazar partículas de alta energía. La probabilidad de que un único evento de este tipo haya sido captado solo por KM3NeT es baja —alrededor del 1%—, pero no contradictoria con los datos previos. Esto refuerza la validez del hallazgo.
Una partícula que atraviesa galaxias
Los neutrinos no son escasos: miles de millones atraviesan nuestro cuerpo cada segundo, sin causar el más mínimo efecto. Proceden de procesos comunes como las reacciones nucleares del Sol o explosiones de supernovas. Pero los de energía ultrarrápida, como el de este evento, son otra historia.
Las partículas como KM3-230213A no se originan en lugares tranquilos. Debieron nacer en entornos increíblemente violentos, como los alrededores de agujeros negros, estallidos de rayos gamma o en colisiones de núcleos atómicos a velocidades próximas a la de la luz. Además, los científicos consideran que es extremadamente improbable que este neutrino se originara dentro de la Vía Láctea.
Una hipótesis fascinante es que podría tratarse de un neutrino cosmogénico, generado cuando los rayos cósmicos interactúan con el fondo cósmico de microondas, la radiación residual del Big Bang. Según los autores del estudio, “esto es relevante porque se espera que un nuevo componente de este tipo surja a energías ultraaltas, debido a los neutrinos cosmogénicos . Si se confirma esta posibilidad, estaríamos ante una partícula que nos conecta con los orígenes mismos del universo.
Implicaciones para la ciencia de frontera
Detectar un neutrino de estas características no es solo una cuestión técnica o anecdótica. Tiene consecuencias profundas para el estudio del cosmos. Este evento permite ajustar los modelos sobre la distribución de energía de los neutrinos, proporcionando un dato excepcional que mejora la coherencia entre predicciones y observaciones.
Pero el hallazgo también plantea nuevas preguntas. ¿Existen fuentes desconocidas de neutrinos de altísima energía? ¿Hay poblaciones enteras de objetos astrofísicos emitiendo este tipo de partículas que aún no hemos identificado? Aunque el análisis no ha podido confirmar la existencia de un nuevo tipo de fuente, abre una nueva línea de investigación en física de partículas y astronomía de altas energías.
El trabajo también representa un hito metodológico. Por primera vez se combinan datos de múltiples telescopios, como KM3NeT, IceCube y Auger, para estudiar conjuntamente el espectro de neutrinos ultrarrápidos. Esto permite trazar una imagen más precisa de los fenómenos extremos que ocurren a escalas cosmológicas. Como se concluye en el estudio, “nuestro análisis es el primer esfuerzo para combinar las observaciones de múltiples telescopios en un amplio rango de energía para caracterizar el espectro de ultraalta energía”.
Más allá del récord
Aunque KM3-230213A ha sido hasta ahora único, no es un hecho aislado en la historia de la ciencia. Forma parte de una larga tradición de descubrimientos fortuitos que terminan abriendo nuevas áreas del conocimiento. Este neutrino, invisible y esquivo, podría convertirse en el precursor de una nueva forma de hacer astronomía sin luz, basada solo en partículas.
El reto ahora es doble: refinar la reconstrucción de su trayectoria para intentar identificar su punto de origen, y seguir observando con más sensibilidad y en más lugares del planeta. Si más neutrinos como este son detectados, podríamos llegar a mapear un tipo de radiación cósmica completamente distinto a lo que nos muestran los telescopios convencionales.
Mientras tanto, KM3-230213A ya ha dejado su huella. No en la Tierra, que atravesó sin dejar marcas, sino en nuestra comprensión del universo. Una huella silenciosa, pero inmensamente poderosa.
Referencias
- KM3NeT Collaboration. Ultrahigh-Energy Event KM3-230213A within the Global Neutrino Landscape. Physical Review X 15, 031015 (2025). DOI: 10.1103/PhysRevX.15.031015.
