El día que el corazón del CERN se estremeció con el “Shosholoza”

La historia de cómo un sexitano ha llevado hasta el CERN el primer experimento liderado por un equipo de investigación africano

Estudiantes y miembros del personal trabajando en el primer experimento liderado por un equipo africano en el CERN. Crédito: Stephanie Hills
Estudiantes y miembros del personal trabajando en el primer experimento liderado por un equipo africano en el CERN. Crédito: Stephanie Hills

Se podría decir que este es un artículo de divulgación científica.

Pero es mucho más…

Conocí al Profesor de la University of the Western Cape (UWC, Sudáfrica) en… Bueno, esta frase no tiene sentido. Nico, su pandilla y yo fuimos al mismo colegio, “La Santa Cruz” de Almuñécar (Granada). Así que no sé cuándo lo conocí exactamente porque no lo recuerdo. Lo que sí recuerdo es que yo era más pequeña que las demás niñas (me llamaban “huesitos”), jugaba más con los niños porque me gustaban las canicas y hacía carreras con Nico y Elías (en aquella época yo era veloz como un rayo y ellos ya eran amigos inseparables).

Luego llegó el Instituto (“Antigua Sexi”, se llama) y posteriormente nos fuimos dispersando. Pero los sexitanos han dado para mucho. Hoy me voy a centrar en Nico y en el grato descubrimiento y el orgullo que ha supuesto para mí reencontrarlo en los últimos años dedicándose al mundo de la ciencia.

Actualmente Nico es catedrático de Estructura y Astrofísica Nuclear de la Universidad del Cabo Occidental (UWC por sus siglas en inglés) y, como bien cuenta otro colega sexitano (madre mía, la red que hemos montado) Daniel Olivares, periodista del Ideal de Granada, cuando Nico le llevó a su profesor de la Universidad de Granada los documentos para solicitar hacer un curso de verano en el CERN, este le espetó: “¿Al CERN? Allí sólo va la ‘crème de la crème’, estudiantes de Oxford, Cambridge, no de Granada”. Y no, el muy cegato no los firmó.

No tantos años después, Nico ha liderado el primer experimento que se haya llevado a cabo por parte de un equipo del continente africano en el laboratorio de física de partículas más importante del mundo. Y eso tras una amplia trayectoria dentro de su campo: estudió Física Fundamental en la Universidad de Granada, se doctoró en Física Nuclear Experimental en la Universidad de Brighton (Reino Unido), pasó por EE.UU. y por el laboratorio TRIUMF de Canadá y, desde 2011, trabaja en la UWC.

Su currículo está plagado de trabajos interesantes, pero hoy nos vamos a centrar en los experimentos que acaban de desarrollar en el CERN con el instrumento Miniball.

El experimento: acelerar un isótopo exótico del Selenio

En la naturaleza, el isótopo 70 del selenio (70Se) se produce solo en las explosiones de rayos X que tienen lugar en la superficie de estrellas de neutrones sobre las que cae material. Una estrella de neutrones es el remanente que queda tras la explosión de una estrella supergigante masiva que ha estallado como supernova. Formada principalmente por neutrones (al menos en sus capas superficiales) y extremadamente densa, si esta estrella forma parte de un sistema binario atrae el material de su estrella compañera. Si ese material (que tomará forma de disco) acaba cayendo sobre la estrella de neutrones, generará esas explosiones de rayos X que podemos detectar con nuestros instrumentos.

Pero la atracción gravitatoria de la estrella de neutrones genera preguntas: estas especies exóticas generadas en la explosión, ¿son liberadas al medio o vuelven a caer a la estrella? Siempre decimos que somos “polvo de estrellas”. Pero, ¿qué pasa con las especies que no han participado en el enriquecimiento químico del medio porque, sencillamente, no duran lo suficiente? ¿Y si encima son tan exóticas que sus núcleos pueden tener, no una, sino dos formas?

Se sabe que el núcleo del 70Se tiene dos posibles formas, dependiendo de su estado de excitación. Haciendo que dos núcleos colisionen se excita el 70Se y, midiendo la intensidad del decaimiento de rayos gamma, se puede ver qué forma se ha excitado.

Su corta vida (apenas unos minutos) hace necesario reproducir estas explosiones nucleares en el laboratorio para pillar in fraganti al 70Se y el equipo de la UWC quería estudiar en detalle la relación entre forma y energía. Pero para ello se necesitan instrumentos de muchísima precisión.

Nico ha estado peleando (además de para conseguir financiación) para obtener tiempo de laboratorio en el instrumento Miniball , un conjunto de detectores de germanio de alta resolución que forma parte de la colaboración ISOLDE (ISotope On Line DEtector).

Con once instituciones de ocho países implicadas, el experimento se denomina “Solving the shape conundrum in 70Se” (IS569) y se ha utilizado la técnica de excitación de Coulomb.

Aunque el experimento les deparaba sorpresas: se ha detectado el isótopo 66 del germanio (66Ge).

Evidencia del primer estado de excitación en el isotopo 66Ge, correspondiendo al pico a  956 keV. Es la primera vez que se acelera el núcleo del 66Ge en la Tierra.
Evidencia del primer estado de excitación en el isotopo 66Ge, correspondiendo al pico a 956 keV. Es la primera vez que se acelera el núcleo del 66Ge en la Tierra.

Tal y como afirma el propio Nicolás Orce, “Nosotros veníamos a estudiar el 70Se, pero en otra desviación “mágica” de eventos, el CERN nos trajo el más difícil todavía, uno de los pocos elementos inestables que no se han podido acelerar en los laboratorios terrestres: el 66Ge. Los resultados nos permitirán medir la forma elongada de este núcleo de unos pocos fermis (¡recuerda que 1 fermi = 0.000000000000001 metros!) que, por casualidad, también forma parte de la cadena termonuclear que se produce en las explosiones de rayos X, por lo que la física es muy parecida. La forma del núcleo nos llevará a comprender cómo se produjeron en un principio estos núcleos exóticos originados en explosiones estelares, unos núcleos exóticos que acaban decayendo en núcleos estables”.

Nico también hace ilustraciones.
“Germanios isoméric… ¡germanios! ¡Por favor, deje en paz a los pobres geranios!”. Además de física fundamental, Nicolás Orce González también hace unos cómics muy chulos.

Ubuntu*: “Yo soy porque nosotr@s somos” y el día que el corazón del CERN se estremeció con la “Shosholoza”

El grupo de la UWC es algo atípico en un experimento de Isolde. Once personas conforman el equipo que Nico se empeñó en llevar hasta esta zona de la frontera francosuiza, sabedor de que una experiencia de este tipo supondría mucho más que un experimento de laboratorio. Estudiantes de doctorado y de máster han acompañado a los investigadores principales de este experimento, el propio Nico y el profesor David Jenkins (Universidad de York), para visibilizar la labor investigadora de las universidades africanas y ser un modelo a seguir.

Como afirma Nico en un artículo publicado en la web sobre noticias del CERN del STFC (Reino Unido), “La UWC ha sido una universidad con claras desventajas frente a otras universidades sudafricanas. Tenemos miembros del equipo procedentes de zonas rurales de Cabo Oriental y otros que viven en zonas segregadas. Espero que este experimento tenga un efecto dominó y que estudiantes que estén en condiciones similares y otras universidades se animen a seguir nuestros pasos”.

Se me hincha el pecho de orgullo al leer las declaraciones de Senamile Masango, estudiante de máster, “Es la primera vez que salgo de Sudáfrica y es muy emocionante estar en el CERN, estar en instalaciones como esta es el sueño de cualquier científica. Es difícil encontrar a mujeres haciendo física en Sudáfrica, y es aún más difícil encontrar a personas negras haciendo física. Nico nos trata a todos como iguales y nos hace sentir ganas de romper barreras. ¡Estamos haciendo historia!”.

En el idioma xhosa, una de las once lenguas oficiales de Sudáfrica, hay una palabra que le sonará, “Ubuntu” que, más que una palabra, es toda una filosofía. Uno de sus significados resume el esfuerzo del trabajo en equipo de este grupo de la UWC: “Yo soy porque nosotr@s somos”. O, como diría un sexitano que ama tanto a su pueblo como al lugar que le acoge: “Va por todos los que nunca nos rendimos. Va por ustedes”.

Y otra cosa: al acabar el experimento, todo el CERN se estremeció con el canto del “Shosholoza”, una sola voz, un “ubuntu”.


 

Una historia contada por Facebook

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Ha sido muy emocionante seguir el desarrollo casi en directo de esta investigación, ya que Nico lo ha estado poniendo todo en Facebook (tanto en su muro personal como en el grupo de física y astronomía de la UWC en esta red social: UWC Physics & Astronomy).

Allí he podido saber que los primeros días hubo problemas, que por parada técnica “perdieron” los protones que necesitaban para su experimento. Lo cuenta él mismo con mucho arte:

5 de julio, 17:57- “Compañeros, si os digo que España va bien estaría mintiendo. Ayer perdimos los protones del Large Hadron Collider por parada técnica, lo que nos ha impedido medir parámetros importantes para hacer los experimentos. Mañana vienen otra vez los protones a las 3 de la tarde. El operador resulta ser sevillano de Triana. Buena gente, pero más pesimista que una tortuga panza arriba. Dice que este es el experimento más difícil del año y que no lo ve nada bien. Yo ya le he dicho que si me trae los haces del experimento (el núcleo exótico del 70Se) nos vamos de marcha, que pago yo. También ha influido el: “Miguel (se llama), ¡¡que esto va por Andalucía!!”. Se me ha motivao el sevillano y va a tope tirando del pelotón. La cosa puede que esté chunga, pero nos mueve un motto único, gobernado por los dioses del Olimpo, la Fuente de la Sabiduría de la Plaza de los Higuitos (la antigua)* y los chorizos y salchichones que vienen de camino, que seguro nos llevara a la victoria final. Muchos lo conocéis:

“Ser el mejor no lo es todo,
¡pero alguien tiene que serlo!”.

La narración del periplo científico continúa:

6 de julio, 19:56 – “La situación se va arreglando… Los protones parece que están por venir, pero no vienen. El mismizimo sevillano se ha ido a Triana a una boda. Era lo esperado, pero lo bueno es que ha venido a sustituirlo otro español. Un muchachón alto y fuerte del norte. “¡Yo soy de Donosti, ostias!”. Va de película de las buenas”.

6 de julio, 23:04- Señoras y caballeros. ¡¡¡Los protones han llegado!!! ¡¡De hecho tenemos todos los protones del CERN!! Pero eso sí, no antes de contarle al vasco que “Illo mira, que mi primo Pepe Antia es también del norte – ¡y de la Real Sociedad!”. Me contestó en perfecto euskera: “Aupa Pachi, ¡habérmelo dicho antes ostias!” ¡Ahora sí!”.

Después del percance, más percances. Al pobre Nico le han debido dar sobresaltos a tutiplén, pero finalmente, leí este mensaje y no me podía quitar la sonrisa de la cara:

14 de julio, 01:51- “Dia D – Hora H. Después de un día agotador, donde el CERN nos ha hecho un video apoteósico, hemos acelerado por primera vez en el planeta tierra – ¡con la ayuda inconmensurable del sevillano y el vasco! – un núcleo incluso más exótico e interesante que el que veníamos a investigar: el mismísimo e inconfundible 66Ge ha salido de sorpresa, un núcleo fundamental en las explosiones de rayos X, ¡las más comunes en nuestro universo! Todavía queda un problemilla por resolver que es la estructura del haz que nos viene, que también tiene 70Se (el que queríamos investigar) pero con solo un 10% estimado crudamente. Tenemos que saber la composición exacta del haz acelerado al 10% la velocidad de la luz. Pero eso es una historia para más tarde… Nuestros estudiantes están investigando esta noche la composición. Pero por el momento, ¡estamos vivitos y coleando! Me voy a dormir…”.

El resto de la historia, ya lo saben. Pero aún hay mucho más por venir.

 

*Nico se refiere a la antigua fuente de esta conocida plaza de Almuñécar, que tenía a un niño meando. No recuerdo muy bien qué pasó, pero cambiaron la figura de la fuente y, para los clásicos, ya nunca volvió a ser lo mismo.

Más información:

Miembros del equipo: Dineo Mavela, Senamile Masango, Elijah Akakpo, Kenzo Abrahams, Craig Mehl, George O’Neill, Elías Martín Montes, Kumar Raju, Cebo Ngwetsheni, Makabata Mokgolobotho y Nico Orce (Universidad del Cabo Occidental, UWC, Sudáfrica); Sifiso Ntshangase (Universidad de Zululandia, Sudáfrica); David Jenkins,  Adam Brown y Bob Wadsworth (Universidad de York, Reino Unido); Liam Gaffney (CERN); Daniel Doherty (Universidad de Surrey, Reino Unido).

Enlaces de interés:

Vídeo del CERN: First African-led experiment at CERN

El científico sexitano que metió a África en el CERN”, por Daniel Olivares, IDEAL Granada.

Andaluces en el mundo desde Vancouver , Canal Sur (2012).

 

6 Comentarios

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Juan CarlosJuan Carlos

Cada párrafo es una cosa chula.
¡Gracias Natalia!

Juan Carlos—
@ApuntesCiencia

Natalia Ruiz ZelmanovitchNatalia Ruiz Zelmanovitch

¡Gracias por el enlace, creo que olvidé incluirlo en el texto, ay qué cabeza…! Ahora lo arreglo. <3

Jorge Macho

La conexion Donosti – Andalucía os persigue… jajaja! Y con ramificaciones sudafricanas y suizas!

Esto tienes ecos de “Allí Abajo” versión “Fisicos en el CERN” , o un “cover” de Big Ban Theory.

Ahora en serio, hasta a mí, un neófito, me ha gustado la historia del “Geranio66″ :) Emocionante!

Natalia Ruiz ZelmanovitchNatalia Ruiz Zelmanovitch

Pues muchas gracias, Jorge. La historia es preciosa y el equipo merece que se conozca su trabajo. Un abrazo. :)

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