Representación artística dunha choiva de raios cósmicos cun detector Cherenkov de auga do Observatorio Pierre Auger no oeste de Arxentina. Créditos: A. Chantelauze, S. Saffi, L. Bret.

Representación artística dunha choiva de raios cósmicos cun detector Cherenkov de auga do Observatorio Pierre Auger no oeste de Arxentina. Créditos: A. Chantelauze, S. Saffi, L. Bret.

Un equipo da USC participa na detección de raios cósmicos de orixe extragalática

O profesor da Facultade de Física Enrique Zas dirixe en España o Observatorio Pierre Auger, o maior proxecto mundial neste eido

Os raios cósmicos son partículas que ‘bombardean’ constantemente a Terra desde o espazo. Na súa maior parte, están compostos de protóns ou núcleos de átomos, e algúns deles teñen unha enerxía moito maior que calquera outra partícula nunca observada na natureza, ou as analizadas nos aceleradores de protóns deseñados polo ser humano.

Viaxan a unha velocidade próxima á da luz, e, en parte, proceden de fóra da Vía Láctea, aínda que é difícil coñecer a súa orixe exacta debido ás perturbacións do campo magnético da nosa galaxia e das galaxias veciñas. Sobre estes raios extragalácticos xiran as investigacións do Observatorio Pierre Auger, no que participa un equipo da USC dirixido polo profesor da Facultade de Física Enrique Zas.

Enrique Zas, profesor da Facultade de Física da USC. Imaxe: USC.

Enrique Zas, profesor da Facultade de Física da USC. Imaxe: USC.

Máis de medio século despois de establecer a súa existencia, os investigadores do observatorio acaban de confirmar agora a orixe extragaláctica dos raios cósmicos de moi alta enerxía, un millón de veces superior aos protóns acelerados no Gran Colisionador de Hadróns do CERN (LHC). Os científicos realizaron esta dedución con partículas cunha enerxía media de 2 xulios detectadas nas instalacións coas que o Observatorio conta en Arxentina. O achado acaban de facelo público no seu último número a revista Science.

Karl-Heinz Kampert, voceiro da Colaboración Auger, considera que “a nosas observacións representan unha evidencia contundente de que os lugares nos que se aceleran estas partículas están máis alá da Vía Láctea”. Pola súa banda, Alan Watson, portavoz emérito, destaca que o resultado “é un dos máis emocionantes que temos obtido, e que resposta a unha das preguntas clave que se pretendía responder cando foi concibido este Observatorio por James Cronin e por min mesmo hai máis de 25 anos”.

É unha “evidencia contundente” de que os lugares de orixe dos raios están fóra da Vía Láctea

A enerxías elevadas, superiores a 2 xulios, o ritmo de chegada dos raios cósmicos á Terra decrece tanto que, de media, “habería que esperar un século a que unha destas partículas atravesara a superficie dun campo de fútbol”, explica Enrique Zas, que tamén é líder científico do Observatorio en España. Aínda sendo tan pouco frecuentes, é posible detectar estes raios porque en interaccións sucesivas cos núcleos da atmosfera producen avalanchas ou chuvascos de múltiples electróns, fotóns e muóns que surcan a atmosfera practicamente á velocidade da luz agrupados en forma dun disco chan de varios quilómetros de diámetro.

Estes chuvascos son detectables porque producen unha onda de choque de luz na auga (luz Cherenkov) ao atravesar algúns dos 1.600 detectores do Observatorio Auger, cada un con 12 toneladas de auga espallados en 3.000 quilómetros cadrados ao oeste de Arxentina. Os tempos de chegada destas partículas nos detectores úsanse para establecer a procedencia do raio cunha alta precisión. Os investigadores estudaron a distribución das direccións de chegada de máis de 30.000 partículas cósmicas e aínda que este descubrimento apunta claramente á orixe extragaláctica destas partículas, a colaboración internacional aínda non pode especificar nitidamente as fontes que as producen. A dirección de orixe dos raios identificada apunta a unha ampla rexión do ceo máis que a obxectos específicos xa que “incluso partículas tan enerxéticas como estas desvíanse decenas de graos nos campos magnéticos da nosa galaxia”, aclara Enrique Zas.

O Observatorio ten un detector de 3.000 quilómetros cadrados en Arxentina

“Trátase dun achado que demostra que as direccións dos raios cósmicos máis enerxéticos posúen valiosísima información, poñendo de relevo a importancia do proxecto de mellora do Observatorio (AugerPrime), aínda en construción, para poder extraela con maior eficacia”. Como explica o docente da USC, “o avance foi posible grazas ao amplo campo de visión do Observatorio que, a pesar de estar no Hemisferio Sur, mide con precisión raios cósmicos que proceden de gran parte do Hemisferio Norte”. Isto foi posible grazas a que se conseguiron analizar os raios que inciden cunha inclinación entre 60 e 80 grados coa vertical, “algo que foi proposto polo grupo do Instituto Galego de Física de Altas Enerxías, na Universidade de Santiago de Compostela, e que está baixo a súa responsabilidade” engade o profesor Zas.

Na actualidade, a USC forma parte desta colaboración internacional de máis de 400 científicos de 16 países. O grupo compostelán, pertencente ao Instituto Galego de Física de Altas Enerxías, compóñeno cinco docentes e investigadores, Jaime Álvarez Muñiz, Gonzalo Parente, Inés Valiño, Ricardo Vázquez e Enrique Zas; e Guillermo Torralba, Aida López e Francisco Pedreira, actualmente traballando na súa tese de doutoramento.

A participación de España no proxecto remóntase aos anos 90 cando o grupo da USC propuxo en colaboración cos premios Nobel J.W. Cronin e A.A. Watson, principais impulsores do Observatorio e doutores honoris causa na USC, a busca de neutrinos de altas enerxías e a análise de eventos moi inclinados.

Deixar unha resposta

XHTML: Podes empregar estas etiquetas: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

POLÍTICA DE COMENTARIOS:

GCiencia non publicará comentarios ofensivos, que non sexan respectuosos ou que conteñan expresións discriminatorias, difamatorias ou contrarias á lexislación vixente.

GCiencia no publicará comentarios ofensivos, que no sean respetuosos o que contentan expresiones discriminatorias, difamatorias o contrarias a la ley existente.