Observatorio de Kamioka
El Observatorio de Kamioka es un laboratorio subterráneo gestionado por el Instituto de Investigación de Rayos Cósmicos (ICRR) de la Universidad de Tokio, en la prefectura de Gifu. Su especialidad no es mirar el cielo, sino atrapar partículas: neutrinos, candidatas a materia oscura y ondas gravitacionales. Los Premios Nobel asociados a sus detectores dan una idea de lo que ha significado para la física.
La mina Mozumi y su escudo de roca
Todo está dentro de la mina Mozumi, en la sección de Kamioka de la ciudad de Hida. Encima hay unos 1.000 metros de roca, el equivalente a unos 2.700 metros de agua, que detiene la lluvia de rayos cósmicos y deja el ruido de fondo bajo mínimos. La geología ayuda: el gneis de Hida, una roca metamórfica dura y estable, reduce el ruido sísmico que tanto molesta a un detector de ondas gravitacionales. Las instalaciones de superficie quedan a unos 350 metros sobre el nivel del mar.
Los grandes detectores
- KamiokaNDE: el primer gran detector del complejo, establecido en 1983: un tanque cilíndrico de 3.000 toneladas de agua ultrapura con unos 1.000 tubos fotomultiplicadores. Buscaba la desintegración de protones y acabó cazando en 1987 los neutrinos de la supernova 1987A. Con la mejora de 1985, KamiokaNDE-II logró la primera detección directa de neutrinos solares.
- Super-Kamiokande: operativo desde 1996, es la versión a gran escala: tanque de acero inoxidable de 39,3 metros de diámetro y 41,4 de alto, 50.000 toneladas de agua ultrapura y cerca de 13.000 tubos fotomultiplicadores. En 1998 dio pruebas sólidas de la oscilación de neutrinos atmosféricos y en 2001 de los solares, demostrando que estas partículas tienen masa. Desde 2020, el proyecto SK-Gd añade gadolinio al agua para mejorar la detección de neutrinos de supernovas difusas.
- KAGRA: primer observatorio de ondas gravitacionales de Asia y el primero del mundo en operar bajo tierra con espejos criogénicos. Su construcción comenzó en 2012 y se puso en marcha en febrero de 2020, con dos brazos de 3 kilómetros; trabaja junto a LIGO y Virgo.
- XMASS: entre 2013 y 2019 (fase XMASS-I) usó 800 kg de xenón líquido en busca de materia oscura, además de neutrinos solares y desintegración beta doble sin neutrinos.
- Hyper-Kamiokande: en construcción, con un volumen efectivo unas ocho veces mayor que el de Super-K; se espera que empiece a observar en 2027.
Asomarse sin entrar
Los detectores no se pueden visitar: están bajo tierra y la seguridad manda. La página de Super-Kamiokande incluye una sección de visita y experiencia con un tour virtual en 360° y una galería de imágenes, y el ICRR publica fotos y folletos del conjunto. Es la manera razonable de hacerse una idea de lo que hay bajo la montaña.
Referencia rápida
| Característica | |
|---|---|
| Nombre Original | Kamioka Observatory |
| Año de Fundación | 1983 (Observatorio Subterráneo de Kamioka); 1995/1996 (Observatorio de Kamioka, ICRR) |
| Altitud | 350 m (instalaciones de superficie); detectores a 1.000 m bajo tierra |
| Tipo (Espectro) | Neutrinos, Ondas Gravitacionales, Materia Oscura |
| Web Oficial | https://www.icrr.u-tokyo.ac.jp/en/facilities/kamioka/ |
| Mapa | Ver en Google Maps |