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Bajo 1.400 metros de profundidad y protegido por 2.300 metros de roca, el Laboratorio Gran Sasso busca materia oscura y partículas invisibles que pueden explicar el universo.
En el corazón de Italia, entre Roma y L’Aquila, en la región de Abruzzo, existe una estructura que casi nadie ve, pero que puede ayudar a explicar la propia origen del universo. El Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS), operado por el INFN (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare), está instalado bajo el macizo del Gran Sasso d’Italia, protegido por aproximadamente 1.400 metros de profundidad y cerca de 2.300 metros equivalentes de roca, que funcionan como escudo natural contra radiación cósmica.
Inaugurado oficialmente en 1987, el LNGS es considerado el mayor laboratorio subterráneo de Europa dedicado a la física de partículas, astrofísica y física nuclear. La estructura ocupa alrededor de 180 mil metros cúbicos de volumen excavado, con tres grandes salas experimentales, cada una con aproximadamente 100 metros de longitud, 20 metros de ancho y 18 metros de altura.
Pero lo que sucede allí no es minería, ni almacenamiento estratégico. Es una búsqueda silenciosa por algo que nadie jamás ha visto directamente: materia oscura.
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¿Por qué descender 1.400 metros para estudiar el universo?
La respuesta está en la radiación cósmica. En la superficie de la Tierra, partículas provenientes del espacio colisionan constantemente con la atmósfera y producen un “ruido” que interfiere en experimentos extremadamente sensibles. Para detectar eventos rarísimos como interacciones hipotéticas de partículas de materia oscura — es necesario un ambiente casi libre de esa interferencia.
La espesa capa de roca sobre el laboratorio reduce el flujo de muones cósmicos en cerca de un millón de veces en comparación con la superficie. Este aislamiento transforma el Gran Sasso en uno de los lugares más silenciosos del planeta desde el punto de vista subatómico.
Allí, detectores gigantes operan día y noche tratando de registrar eventos que pueden ocurrir solo una vez en meses o años.
La búsqueda de la materia oscura que compone el 27% del universo
Según el modelo cosmológico estándar, cerca de 27% del universo está compuesto por materia oscura, una sustancia invisible que no emite luz, no absorbe radiación electromagnética y no puede ser observada directamente. Su existencia es inferida por los efectos gravitacionales sobre galaxias y cúmulos cósmicos.
En el Gran Sasso, experimentos como el XENONnT, una de las iniciativas más avanzadas del mundo en la búsqueda de materia oscura, utilizan toneladas de xenón líquido ultrapuro dentro de tanques blindados para detectar interacciones extremadamente raras entre partículas hipotéticas llamadas WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles) y átomos comunes.
El XENONnT utiliza aproximadamente 8 toneladas de xenón líquido, convirtiéndose en uno de los detectores más sensibles jamás construidos. El experimento es el resultado de una colaboración internacional con decenas de instituciones científicas y fue actualizado en 2020 para aumentar aún más su sensibilidad.
La meta es simple en teoría, pero monumental en la práctica: capturar la menor señal posible de una partícula que puede atravesar la Tierra entera sin dejar rastro.
Neutrinos: partículas fantasma detectadas en las profundidades
Además de la materia oscura, el laboratorio también alberga experimentos dedicados al estudio de los neutrinos, partículas conocidas como “fantasmas del universo” porque prácticamente no interactúan con la materia.
El experimento Borexino, también instalado en el Gran Sasso, fue fundamental para mediciones precisas de neutrinos solares.
En 2020, investigadores del Borexino anunciaron la primera medición directa de los neutrinos del ciclo CNO en el Sol, un hito en la astrofísica estelar.
Estas partículas atraviesan el planeta entero constantemente. Trillones de ellas pasan por el cuerpo humano cada segundo sin ningún efecto perceptible.
Detectarlas requiere sensores extremadamente sensibles y un aislamiento absoluto, algo posible solo en entornos subterráneos como el Gran Sasso.
Infraestructura colosal bajo los Alpes italianos
El LNGS no es un pequeño búnker científico. Es una verdadera ciudad subterránea conectada al túnel rodoviario del Gran Sasso, que atraviesa los Alpes centrales italianos.
La estructura incluye:
- Tres grandes salas experimentales
- Túneles auxiliares
- Sistemas de ventilación independientes
- Control riguroso de radiación ambiental
- Áreas de investigación y apoyo técnico
Cerca de 1.000 investigadores de más de 30 países utilizan las instalaciones todos los años. El laboratorio es considerado una pieza clave en la red global de física de partículas, trabajando en colaboración con el CERN, en Suiza, y otras instituciones internacionales.
El silencio que protege los experimentos
Debajo de la montaña, el ambiente es controlado con precisión. La radioactividad natural del ambiente es monitoreada constantemente. Materiales utilizados en los experimentos pasan por un riguroso proceso de selección para evitar cualquier contaminación que pueda generar “falsos positivos”.
Al algunos detectores se construyen con metales y componentes que han pasado años almacenados en entornos protegidos para evitar activación por radiación cósmica.
La obsesión por el silencio físico es total. El objetivo es eliminar cualquier interferencia que pueda enmascarar lo que puede ser uno de los descubrimientos más importantes de la física moderna.
Lo que está en juego: entender de qué está hecho el universo
Si la materia oscura es detectada directamente, el impacto será histórico. El modelo estándar de física de partículas necesitará ser expandido. La comprensión sobre formación de galaxias, expansión del universo y estructura cósmica puede cambiar radicalmente.
Hoy, cerca de 68% del universo es energía oscura, 27% materia oscura y solo cerca de 5% corresponde a la materia común — aquella que forma estrellas, planetas y seres humanos.
Es decir, todo lo que vemos representa solo una pequeña fracción de la realidad cósmica. Gran Sasso es uno de los pocos lugares del planeta donde los científicos intentan abrir esta puerta invisible.
Un laboratorio que opera en el límite de la física conocida
Aún después de décadas de experimentos, la materia oscura no ha sido detectada directamente. Cada actualización en los detectores aumenta la sensibilidad y reduce el espacio de posibles candidatos teóricos.
El LNGS continúa expandiendo sus experimentos, con nuevas fases previstas para los próximos años. La carrera científica involucra laboratorios en Estados Unidos, China y Canadá, pero el Gran Sasso permanece como uno de los centros más estratégicos de esta búsqueda.
El paradoja es fascinante: cuanto más se profundiza en la montaña, más se intenta ver más allá de las estrellas.
La ciencia escondida que pocos saben que existe
Mientras ciudades italianas siguen su rutina en la superficie, bajo los Alpes una estructura silenciosa opera continuamente, registrando señales casi imperceptibles que pueden redefinir la física.
No hay sirenas. No hay explosiones. No hay anuncios dramáticos.
Solo sensores atentos esperando que una partícula invisible finalmente revele su presencia.
Si esto sucede, será un descubrimiento capaz de cambiar libros, teorías y la propia forma en que la humanidad entiende el cosmos. Y todo comenzó con una decisión audaz: cavar hondo en la Tierra para intentar ver lo que está más allá de ella.
El laboratorio no es solo “subterráneo”. Está protegido por cerca de 1.400 metros de roca vertical y aproximadamente 2.300 metros de cobertura equivalente en agua (m.w.e.), una métrica utilizada en física de partículas para describir el nivel de blindaje contra radiación cósmica.
Nossa!Faz uma matéria tão séria e erra totalmente a geografia?Gran Sasso não está nos Alpes, está no centro da Italia nos Apeninos. Corrija isso.
Se o «Éter», bosons, permeia o Cosmos, com 70% energia e 30% de massa, como ainda não encontramos evidencias ? Ainda sabemos muito pouco sobre o Universo Quântico
Mas não é só esses tipos de análises não. Aí tem outros tipos de experimentos.