Kajita Takaaki, premio Nobel de Física por su investigación sobre los neutrinos

Dos investigadores japoneses premiados de manera consecutiva este año

El premio Nobel de Física de 2015 ha sido otorgado al director del Instituto de Investigación de Rayos Cósmicos de la Universidad de Tokio Kajita Takaaki, de 56 años de edad, junto al profesor emérito de la Universidad de Queen’s de Canadá Arthur B. McDonald, de 72 años de edad, por su contribución al descubrimiento de la oscilación de las partículas elementales conocidas como neutrinos.

El día anterior se anunció que el premio Nobel de Medicina recaía en el profesor honorario de la Universidad Kitasato Ōmura Satoshi, de 80 años de edad, con lo que dos investigadores japoneses han sido premiados consecutivamente. En 2014 fueron tres los japoneses galardonados con el Nobel de Física, entre ellos el profesor de la Universidad Meijō Akasaki Isamu, con lo que en la actualidad son 24 los japoneses que han recibido un premio Nobel.

Una gran contribución a la física de partículas elementales

El profesor Kajita ha formado parte de un equipo de investigación internacional que observa el estado de los neutrinos que llegan de la atmósfera como responsable de los experimentos en el observatorio de neutrinos Super-Kamiokande situado en una instalación construida en las profundidades del terreno en Kamioka cerca de la ciudad de Hida, en la prefectura de Gifu.

La interacción de los rayos cósmicos con la atmósfera terrestre produce neutrinos muónicos que a medida que se desplazan más de diez mil kilómetros atravesando la Tierra se transforman en neutrinos tauónicos. Este fenómeno, llamado “oscilación de neutrinos”, fue finalmente comprobado y posteriormente dado a conocer en una conferencia en 1998. Con este descubrimiento fue posible confirmar que los neutrinos poseen masa, refutando lo que se creía hasta entonces, y permitiendo rectificar en gran medida las teorías fundamentales de la física de partículas elementales que trata de explicar los orígenes de nuestro universo.

Después de ser anunciado como ganador del Nobel de Física, el profesor Kajita afirmó colmado por la alegría en una rueda de prensa que “Es un gran honor. Estoy contento de que esto haya podido arrojar luz sobre un punto de las ciencias puras”, palabras tras las que resaltó que el equipo que lleva adelante el proyecto de investigación está formado por más de 100 personas: “aunque solo salga mi nombre, creo que este es un reconocimiento a los grupos de investigación del Super-Kamiokande y del Kamiokande”.

Los resultados de un gigantesco observatorio

Aspecto del interior del depósito del Super-Kamiokande. Las esferas doradas que relucen en las paredes del depósito son aparatos de detección llamados “tubos fotomultiplicadores”. Fotografía cedida por la ciudad de Hida en la prefectura de Gifu, y tomada en abril de 2006. (Jiji)

Super-Kamiokande, un gigantesco observatorio de neutrinos construido por el Instituto de Investigación de Rayos Cósmicos de la Universidad de Tokio, se encuentra en una antigua mina a unos 1.000 metros de profundidad en la localidad de Kamioka. Se trata de un depósito cilíndrico de una altura y un diámetro de unos 40 metros lleno de agua ultrapura y detectores que capturan cuándo una partícula elemental llegada del espacio interacciona con un electrón en el agua y reacciona emitiendo un cono de luz. Este observatorio, el más preciso del mundo, comenzó su actividad en 1996. Aunque en 2001 el observatorio tuvo que interrumpir su actividad durante una temporada por unos desperfectos, a partir de 2006 pudo retomar de nuevo el trabajo.

El predecesor del Super-Kamiokande fue el Kamiokande, cuya construcción fue promovida por Koshiba Masatoshi, premio Nobel de Física en 2002 y profesor emérito de la Universidad de Tokio. En 1987 se logró observar por primera vez en la historia un neutrino.

Líder mundial en física de partículas elementales

El profesor Kajita nació en 1959 en la ciudad de Higashimatsuyama, en la prefectura de Saitama. Después de licenciarse en Física en la Universidad de Saitama, fue alumno del profesor Koshiba en la Escuela de Posgrado de la Universidad de Tokio. En 1999 es contratado como profesor del Instituto de Investigación de Rayos Cósmicos de la Universidad de Tokio, y desde 2008 es el director de este centro.

Con Kajita ya son 11 los japoneses que han sido galardonados con el Nobel de Física. De ellos, 7 fueron investigadores de la física de partículas elementales. El primer premio Nobel de Física japonés fue el profesor Yukawa Hideki en 1949, que formuló la hipótesis de los mesones basándose en trabajos teóricos sobre las fuerzas nucleares. Tomonaga Shi’ichirō le siguió en 1965 por formular la teoría de la renormalización. Otros galardonados con este premio en la física de partículas elementales fueron Koshiba Masatoshi en 2002, y Nanbu Yōichirō, Kobayashi Makoto y Masukawa Toshihide en 2008.

Fotografía del encabezado: el profesor Kajita Takaaki ofrece una rueda de prensa en el Instituto de Investigación de los Rayos Cósmicos de la Universidad de Tokio tras recibir el premio Nobel de Física. En la noche del 6 de octubre de 2015, en el distrito de Bunkyō en Tokio. (Jiji)