El observatorio de rayos cósmicos Pierre Auger, el más grande del mundo, que desde 2004 capta en Malargüe, Mendoza, la lluvia de partículas en su choque contra la atmósfera, logró importantes avances en mejorar sus sistemas de detección, mediante la incorporación de “una electrónica más moderna y precisa”, tras una nueva inversión de 15 millones de dólares.
El grupo de científicos encaró allí mejoras tecnológicas con la instalación de modernos equipamientos detectores que demandó una inversión de 15 millones de dólares financiados por los 18 países que participan de la iniciativa “que ya están dando los primeros resultados muy positivos”, dijo a Télam el gerente del proyecto, Ingomar Allekotte.
El Observatorio consiste en un arreglo de 1.600 detectores de superficie, distanciados a 1,5 kilómetros entre sí y cubriendo una superficie total de 3.000 kilómetros cuadrados que se complementan con un conjunto de 24 telescopios de fluorescencia de alta sensibilidad, que, en las noches despejadas y sin luna, observan la atmósfera para detectar la tenue luz ultravioleta que producen las cascadas de rayos cósmicos al atravesar el aire.
Por su parte, la astrónoma mendocina Beatriz García, autoridad del Pierre Auger, explicó: “Nosotros observamos partículas subatómicas muy pequeñas pero que vienen con muy altas. Energías que no se pueden alcanzar en aceleradores terrestres o aceleradores fabricados por el hombre. Entender esos rayos cósmicos nos ayuda a comprender cómo funciona el universo a su escala más fundamental”.
Cuando un rayo cósmico de muy alta energía choca contra la atmósfera de la Tierra, se produce una cascada de partículas secundarias, y eso es lo que revelan los detectores de Auger, ubicado en Malargüe, sur de Mendoza, ciudad elegida a fines de los noventa para captar estos fenómenos astrofísicos que ocurren en el espacio fuera de nuestra galaxia, la vía Láctea.
De esta manera se determina la energía, dirección de llegada y la naturaleza de los rayos cósmicos más energéticos.
El Auger da trabajo en Malargüe a 50 empleados, 35 de los cuales son permanentes, pero participan cerca de 500 científicos de casi un centenar de instituciones de 18 países.
En sus comienzos el observatorio tenía dos tipos de detectores: “los de superficie” (unos 1.600 tanques de agua que pueden verse fácilmente a lo largo de la ruta nacional 40); y los “de fluorescencia” (telescopios ubicados en cuatro edificios en la periferia de los detectores de superficie).
Allekotte explicó que ahora “se están implementando mejoras a los sistemas de detección, consistentes en un recambio de la electrónica de todos los detectores de superficie, con una electrónica más moderna, rápida y precisa”.
Además, la inversión contempla el agregado de detectores de centelleo colocados encima de cada uno de los detectores de superficie, y otros capaces de captar señales de radio muy tenues que se producen en las cascadas de partículas (antenas de radio que detectan en la frecuencia 30-80 MHz, que también van instaladas encima de los detectores de superficie).
Cuando un rayo cósmico de muy alta energía choca contra la atmósfera de la Tierra, se produce una cascada de partículas secundarias, y eso es lo que revelan los detectores de Auger
Los nuevos detectores emiten una tenue luz cuando son atravesados por radiación cósmica, como la que es producida en las lluvias atmosféricas originadas por rayos cósmicos de alta energía.
Esta “luz de centelleo” es luego recolectada en el interior del detector por fibras ópticas, que la dirigen hacia muy sensibles fotodetectores, con los que se registran estos eventos, precisó Allekotte.
Cada detector de centelleo (SSD por sus siglas en inglés para “Detector de Centelleo en superficie”) mide unos cuatro metros cuadrados y estará montado sobre cada uno de los 1.660 detectores de superficie del Observatorio.
El objetivo es extender la medición de las lluvias cósmicas empleando un sistema de detección alternativo, con distinta sensibilidad a los distintos tipos de partículas (electrones, positrones, fotones, muones).
Esto permitirá determinar la cantidad relativa de las distintas partículas en cada lluvia cósmica. Con estos datos se podrá inferir la naturaleza del rayo cósmico primario que dio origen a la lluvia, es decir, saber si se trata de un núcleo atómico liviano (un protón) o un núcleo más pesado (como por ejemplo un núcleo de un átomo de hierro).
“Los estamos instalando y ahora una evaluación de las agencias financiadoras deberá verificar que esto funciona bien, para seguir diez años más”, afirmó el investigador.
Finalmente, anunció que la nueva apuesta “es instalar detectores subterráneos que son como los centelladores pero que están ubicados bajo tierra, para medir la cantidad de muones (son como electrones pero 200 veces más pesados) en las cascadas de partículas.
Tras estas instalaciones, el año próximo será clave para avanzar con este proyecto, porque se evaluarán los resultados para determinar si continuará desarrollándose o no en Malargüe, “pero ya está funcionando acorde a lo que esperábamos”, aseguró el investigador de la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA) y docente del Instituto Balseiro.
En este proyecto científico hay colaboradores de países como Brasil, Alemania, Italia, Francia y República Checa.
En tanto, el Gobierno provincial acaba de dar un guiño importante al observatorio luego de confirmar que concretará algunas obras pendientes desde hace mucho tiempo, por ejemplo viales, para la continuidad del avance científico.
“Queremos transmitir certezas respecto a obras que se necesitan y espero que la evaluación sea auspiciosa para que se queden en Malargüe varias décadas más”, prometió recientemente el ministro de Infraestructura, Mario Isgro.
El funcionario subrayó que “se trata de mejorar el estado de las rutas 188, 186 y la 40, esta última con presupuesto nacional para el próximo año”.
“Queremos seguir aprendiendo sobre cómo funcionan los sistemas de detección de rayos cósmicos. Este proyecto científico le dio mucha visibilidad a Malargüe en el plano internacional y generó una sinergia con la ciudad y los habitantes. Estamos esperanzados en seguir operando el Observatorio durante una década más”, concluyó Allekotte.
