En lo alto del norte de Chile, donde el cielo es tan limpio que parece amplificar el universo, ocurre algo invisible pero constante: una lluvia de partículas provenientes del espacio atraviesa la atmósfera terrestre. Son los rayos cósmicos, mensajeros de fenómenos lejanos, que al chocar con el aire generan una cascada de partículas secundarias, entre ellas, neutrones. Durante décadas, los científicos han intentado leer esa señal para entender mejor el comportamiento del Sol y del espacio cercano a la Tierra, pero hay un problema: la propia Tierra puede distorsionar el mensaje. En el Observatorio Las Campanas, un equipo del Centro de Física Nuclear y Espectroscopía de Neutrones (CEFNEN) decidió enfrentar ese desafío con una nueva mirada.
Los instrumentos tradicionales, conocidos como monitores de neutrones, han sido fundamentales para estudiar la radiación cósmica. Sin embargo, funcionan como contadores: registran cuántos neutrones llegan, pero no entregan demasiados detalles sobre ellos. “Un monitor de neutrones tradicional no distingue si una variación en su conteo se debe a un cambio en la actividad solar o simplemente a que nevó durante la noche”, explica el físico Francisco Molina, investigador del Centro de Física Nuclear y Espectroscopía de Neutrones (CEFNEN) de la Comisión Chilena de Energía Nuclear (CCHEN) y asociado al Instituto Milenio SAPHIR. Porque sí: algo tan cotidiano como la nieve o la humedad del suelo puede alterar lo que los detectores registran.
Para resolver este problema, el equipo desplegó un espectrómetro portátil capaz de hacer algo distinto: no solo contar neutrones, sino observarlos en detalle, según su energía. “Nuestro espectrómetro mide el espectro completo de energías… En síntesis, ‘ve’ más, y con más detalle, que un monitor convencional”. Y ese ‘ver más’ marca la diferencia, porque los neutrones de baja energía son especialmente sensibles al entorno.
Durante la campaña de medición ocurrió algo inesperado: una nevada cubrió el observatorio. Lejos de interrumpir el experimento, lo enriqueció. Los investigadores pudieron observar cómo cambiaba la señal en tiempo real: algunos neutrones aumentaban, otros disminuían, y el patrón completo se transformaba, evidenciando el impacto del entorno local.
El hallazgo clave del estudio fue identificar una relación entre distintos tipos de neutrones que actúa como indicador del contenido de agua en el entorno. “El espectrómetro actúa como un ‘termómetro ambiental’ de neutrones”, señala Francisco Molina. Esto permitiría separar lo que viene del espacio de lo que ocurre en la Tierra, corrigiendo las mediciones y haciéndolas mucho más precisas.
Las implicancias de este avance van más allá de la investigación básica. “Esto no solo mejoraría la fiabilidad de las redes globales, sino que también abre la puerta a aplicaciones en monitoreo ambiental”, añade el investigador. Desde estimar la humedad del suelo hasta detectar nieve en zonas remotas, una misma tecnología podría servir para entender tanto el universo como el planeta.
Parte del éxito de este trabajo también tiene que ver con el territorio. “Chile es un laboratorio natural extraordinario”, dice el Dr. Molina. Esa diversidad permite estudiar cómo distintos paisajes afectan la radiación cósmica, generando conocimiento único. En el fondo, este avance trata de aprender a interpretar correctamente la información que llega desde el espacio, separando lo que ocurre en el universo de lo que sucede aquí en la Tierra.