{"id":11464,"date":"2022-05-13T10:12:38","date_gmt":"2022-05-13T08:12:38","guid":{"rendered":"https:\/\/igfae.usc.es\/~igfae-old\/?p=11464"},"modified":"2022-05-13T10:12:38","modified_gmt":"2022-05-13T08:12:38","slug":"descifrada-la-emision-de-bremsstrahlung-neutro-en-xenon","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/igfae.usc.es\/~igfae-old\/es\/descifrada-la-emision-de-bremsstrahlung-neutro-en-xenon\/","title":{"rendered":"Descifrada la emisi\u00f3n de bremsstrahlung neutro en xen\u00f3n"},"content":{"rendered":"<p>Investigadores del Instituto Galego de F\u00edsica de Altas Enerx\u00edas (IGFAE), a trav\u00e9s de la colaboraci\u00f3n del experimento NEXT en el Laboratorio Subterr\u00e1neo de Canfranc (LSC), <a href=\"https:\/\/journals.aps.org\/prx\/abstract\/10.1103\/PhysRevX.12.021005\">publicaron recientemente en la revista <em>Physical Review X <\/em>la primera observaci\u00f3n experimental de radiaci\u00f3n de frenado o <em>bremsstrahlung <\/em>neutro en xen\u00f3n<\/a>, siguiendo la predicci\u00f3n te\u00f3rica a lo largo de 5 \u00f3rdenes de magnitud. La demostraci\u00f3n de esta radiaci\u00f3n resuelve una b\u00fasqueda que se remonta a 2017 cuando se observaron por primera vez se\u00f1ales de centelleo de origen desconocido y establece nuevos l\u00edmites a la sensibilidad de detectores como NEXT que lideran la b\u00fasqueda de materia oscura y neutrinos en la actualidad empleando c\u00e1maras de proyecci\u00f3n temporal (TPC, <em>Time Projection Chambers<\/em>).<\/p>\n<p>Cuando la radiaci\u00f3n ionizante interact\u00faa con el xen\u00f3n gaseoso de la c\u00e1mara de NEXT, se emiten grandes cantidades de luz ultravioleta en determinadas longitudes de onda (alrededor de 172nm), lo que constituye el mecanismo de detecci\u00f3n utilizado en las b\u00fasquedas de materia oscura y estudios de f\u00edsica de neutrinos basados en elementos nobles. Sin embargo, los investigadores ven\u00edan observando desde 2017 una contribuci\u00f3n adicional, cuyo origen no consegu\u00edan identificar hasta ahora. Este nuevo tipo de luz causada por la dispersi\u00f3n de electrones en \u00e1tomos neutros se denomina emisi\u00f3n de <em>bremsstrahlung<\/em> neutro o de polarizaci\u00f3n, y es debida a la interacci\u00f3n entre la part\u00edcula cargada y el \u00e1tomo de xenon, a trav\u00e9s del momento dipolar inducido de este \u00faltimo.<\/p>\n<p>\u201cLa presencia de fotones individuales en coincidencia con la interacci\u00f3n de radiaci\u00f3n de alta energ\u00eda o \u2018ruido\u2019 procedente de regiones en teor\u00eda inactivas del detector, as\u00ed como la presencia de electroluminiscencia a energ\u00edas inferiores a las necesarias para excitar el medio suger\u00edan la presencia de un mecanismo de radiaci\u00f3n diferente del convencional\u201d, explica el investigador del IGFAE Diego Gonz\u00e1lez D\u00edaz, uno de los autores de este trabajo y quien propuso y desarroll\u00f3 el experimento inicial. \u201cDurante varios a\u00f1os se consideraron estos fen\u00f3menos como independientes, hasta que en diciembre de 2019 realizamos un experimento cuidadoso en colaboraci\u00f3n con la Universidad de Coimbra y la Universidad de Aveiro para resolver el misterio\u201d.<\/p>\n<p><strong>Un misterio resuelto <\/strong><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/igfae.usc.es\/~igfae-old\/wp-content\/uploads\/2022\/05\/Imagen1.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-full wp-image-11460 alignleft\" src=\"https:\/\/igfae.usc.es\/~igfae-old\/wp-content\/uploads\/2022\/05\/Imagen1.png\" alt=\"\" width=\"200\" height=\"200\" srcset=\"https:\/\/igfae.usc.es\/~igfae-old\/wp-content\/uploads\/2022\/05\/Imagen1.png 200w, https:\/\/igfae.usc.es\/~igfae-old\/wp-content\/uploads\/2022\/05\/Imagen1-150x150.png 150w, https:\/\/igfae.usc.es\/~igfae-old\/wp-content\/uploads\/2022\/05\/Imagen1-60x60.png 60w\" sizes=\"(max-width: 200px) 100vw, 200px\" \/><\/a>Adem\u00e1s de establecer la presencia de este centelleo en los actuales experimentos l\u00edderes en la b\u00fasqueda de materia oscura y el origen com\u00fan de una serie de observaciones aparentemente disconexas por parte del experimento NEXT, una de las revelaciones m\u00e1s interesantes que se extraen de este trabajo es que la emisi\u00f3n resultante es altamente independiente de la longitud de onda (algo an\u00e1logo a otros procesos de tipo radiativo, como la radiaci\u00f3n Cherenkov), lo que ofrece un atractivo tecnol\u00f3gico que los investigadores est\u00e1n estudiando c\u00f3mo explotar. En particular, se abre la posibilidad de registrar la ionizaci\u00f3n primaria en detectores basados en elementos nobles en fase l\u00edquida, usando para ello la radiaci\u00f3n de frenado producida en una regi\u00f3n electrificada. Esto permitir\u00eda aumentar la sensibilidad a la energ\u00eda de los eventos primarios en unos 4 o 5 \u00f3rdenes de magnitud, sin la complejidad de tener que operar el detector en equilibrio l\u00edquido-vapor, como se ha hecho hasta la fecha.<\/p>\n<p>\u201cEn la actualidad estamos realizando medidas de centelleo absoluto en otros elementos nobles y moleculares para estudiar la dependencia de la emisi\u00f3n con el tipo de medio, as\u00ed como explorar los l\u00edmites del marco te\u00f3rico implementado por Pablo Amedo Mart\u00ednez, estudiante de doctorado del IGFAE. Nos gustar\u00eda tambi\u00e9n emprender un estudio detallado del espectro de emisi\u00f3n, lo que requiere modificaciones importantes de nuestros dispositivos experimentales, que todav\u00eda estamos evaluando\u201d, concluye Diego Gonz\u00e1lez D\u00edaz.<\/p>\n<p>NEXT es una colaboraci\u00f3n internacional liderada por grupos espa\u00f1oles y estadounidenses. Actualmente, m\u00e1s de 100 personas de m\u00e1s de 20 instituciones participan en el experimento. En Espa\u00f1a, adem\u00e1s del IGFAE de la Universidad de Santiago de Compostela (USC), se encuentran el Centro de F\u00edsica de Materiales (CFM), el Instituto de F\u00edsica Corpuscular (IFIC), el Donostia International Physics Center (DIPC), la Universidad Aut\u00f3noma De Madrid (UAM), la Universitat De Girona, la Universidad del Pa\u00eds Vasco, el Instituto de Instrumentaci\u00f3n para Imagen Molecular (i3M \u2013 UPV), la Universidad de Oviedo y la Universidad de Zaragoza.<\/p>\n<p><strong>Referencias:<\/strong><\/p>\n<p><em>Neutral Bremsstrahlung Emission in Xenon Unveiled<\/em>, C.\u2009A.\u2009O. Henriques\u00a0<em>et al.<\/em>\u00a0(NEXT Collaboration). Phys. Rev. X\u00a0<strong>12<\/strong>, 021005. DOI: <a href=\"https:\/\/journals.aps.org\/prx\/abstract\/10.1103\/PhysRevX.12.021005\">https:\/\/journals.aps.org\/prx\/abstract\/10.1103\/PhysRevX.12.021005<\/a><\/p>\n<p>Web del experimento NEXT: <a href=\"https:\/\/next.ific.uv.es\/next\/\">https:\/\/next.ific.uv.es\/next\/<\/a><\/p>\n<p>Imagen 1. Detector NEXT-White TPC, segunda fase del detector NEXT, en el Laboratorio Subterr\u00e1neo de Canfranc LSC). Cr\u00e9dito: Javier Larrea<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Investigadores del Instituto Galego de F\u00edsica de Altas Enerx\u00edas (IGFAE), a trav\u00e9s de la colaboraci\u00f3n del experimento NEXT en el Laboratorio&#8230;<\/p>\n","protected":false},"author":21,"featured_media":11456,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"om_disable_all_campaigns":false,"_monsterinsights_skip_tracking":false,"_monsterinsights_sitenote_active":false,"_monsterinsights_sitenote_note":"","_monsterinsights_sitenote_category":0},"categories":[111,112],"tags":[],"aioseo_notices":[],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v18.4.1 - https:\/\/yoast.com\/wordpress\/plugins\/seo\/ -->\n<title>Descifrada la emisi\u00f3n de bremsstrahlung neutro en xen\u00f3n - IGFAE<\/title>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" href=\"https:\/\/igfae.usc.es\/~igfae-old\/es\/descifrada-la-emision-de-bremsstrahlung-neutro-en-xenon\/\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"es_ES\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"Descifrada la emisi\u00f3n de bremsstrahlung neutro en xen\u00f3n - 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