Damián García e Juan A. Garzón, co detector de raios cósmicos TRISTAN na Antártida. Foto: IGFAE.
Damián García e Juan A. Garzón, co detector de raios cósmicos TRISTAN na Antártida. Foto: IGFAE.

Galicia leva á Antártida un detector de raios cósmicos

Os investigadores Juan A. Garzón e Damián García, do Instituto de Física de Altas Enerxías (IGFAE) da USC, viaxaron ao continente xeado con TRISTAN

Nesta época do ano, cando o verán austral permite que o ser humano poida achegarse ao territorio da Antártida nunhas condicións mellores, numerosos equipos de científicos de todo o mundo viaxan cara ao continente xeado. Este ano están entre eles dous investigadores do Instituto Galego de Física de Altas Enerxías (IGFAE), o profesor da USC Juan A. Garzón e o estudante de doutoramento Damián García Castro.  Nesta estancia, Garzón e García están desenvolvendo e instalando o TRISTAN, un detector de raios cósmicos que acolle o Observatorio Antártico de Raios Cósmicos (ORCA) da base científica “Juan Carlos I”, na illa Livingston. Este dispositivo, xa en funcionamento, medirá con precisión electróns e muóns para estudar a actividade solar e as condicións da atmosfera terrestre.

Tal e como explican desde o IGFAE, “avanzouse moito na comprensión da orixe e natureza dos raios cósmicos desde que o físico austriaco Victor Hess os descubrise en 1912 empregando un globo aerostático a 5.300 m de altura”. Hoxe sábese “que case todas estas partículas son núcleos de hidróxeno e de todos os elementos da táboa periódica, aínda que as causas polas que adquiren enerxías moi superiores ás conseguidas polos aceleradores máis potentes non son do todo coñecidas”.

TRISTAN analiza a actividade solar e estuda o efecto do campo magnético terrestre sobre a propagación dos raios cósmicos

Os científicos tamén teñen dificultades para determinar a súa orixe. É practicamente imposible, salvo para as partículas de enerxías máis altas. Tamén hai raios cósmicos de baixa enerxía procedentes do Sol, que compoñen o coñecido vento solar. A súa intensidade crece coa actividade solar e os seus efectos sobre os sistemas de comunicacións e de posicionamento global como o GPS e outros dispositivos electrónicos en forma de tormenta magnética poden ser desastrosos. Por iso é fundamental mellorar as técnicas de detección temperá dos devanditos eventos para previr no posible o seu impacto.

Con este propósito, o IGFAE desenvolveu un detector de raios cósmicos que foi finalmente instalado na base de Antártida. Despois do seu traslado no Buque de Investigacións Oceanográficas Hespérides, o equipo finalizou a posta en marcha de TRISTAN o pasado mes de decembro como parte do ORCA, onde compilará datos ata a chegada do verán austral en marzo. Con eles, analizarase a actividade solar e estudarase o efecto do campo magnético terrestre sobre a propagación dos raios cósmicos.

A expedición á Antártida comezou a principios de novembro do 2019 cando Juan A. Garzón e Damián García Castro partiron a Cartaxena para a montaxe do detector a bordo do Hespérides. O profesor Garzón acompañou ao detector durante todo o traxecto con obxecto de supervisar o seu funcionamento. Ao longo do mesmo, TRISTAN tomou datos dunha rexión particularmente interesante onde o escudo magnético terrestre é lixeiramente máis débil e que aínda non foi estudada con detalle a nivel de superficie terrestre: a denominada Anomalía Magnética do Atlántico Sur.

Unha vez na illa Livingston, despois de acondicionar a base Juan Carlos I para o seu uso polo persoal investigador, o detector TRISTAN foi posto en funcionamento a última semana de decembro no observatorio ORCA, xunto con outros dous detectores desenvolvidos pola Universidade de Alcalá (UAH), centro coordinador do proxecto.

TRISTAN (TRasgo para InveSTigaciones ANtárticas) é un detector tipo TRASGO coa principal característica de identificar muóns e electróns, partículas secundarias orixinadas pola interacción dos raios cósmicos coa atmosfera terrestre, mediante unha análise de software. Tamén é capaz de determinar o tempo de chegada, cunha precisión superior ao nanosegundo ‒unha milmillonésima de segundo‒ e a dirección de incidencia de ata unhas 20 partículas producidas nunha mesma interacción; dese xeito poderíase acceder de forma indirecta a algunhas das propiedades, dirección e enerxía do raio cósmico primario.

Medicións desde Santiago

No ano 2014, no laboratorio LabCAF da Facultade de Física da USC instalouse para a toma de datos outro detector tipo TRASGO, pero de maiores prestacións: TRAGALDABAS (Trasgo for the AnaLysis of the nuclear matter Decay, the Atmosphere, the earth B-Field And the Solar activity). “A análise conxunta dos datos tomados de forma simultánea por ambos os detectores, dada a súa capacidade direccional e a gran distancia entre eles ‒arredor de 13.000 km‒ ofrece unha oportunidade única para mellorar significativamente os resultados que cada un dos detectores pode ofrecer por separado, en particular os relativos á posible detección temperá de tormentas magnéticas”, explica o investigador do IGFAE.

As medicións con ambos dispositivos estudaranse xunto coas observacións de URAGAN ‒detector de muóns situado no Instituto MEPhI, en Moscova‒ para correlacionar tódolos datos. No desenvolvemento de TRISTAN tamén colaboraron de forma moi activa o Laboratorio de Instrumentación e Física Experimental de Partículas (LIP) de Coimbra, onde foi construído o detector, e a empresa Hidronav Technologies, de Vigo, que redeseñou e mellorou parte da electrónica utilizada.

DEIXAR UNHA RESPOSTA

Please enter your comment!
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.

Please enter your name here

Este sitio emprega Akismet para reducir o spam. Aprende como se procesan os datos dos teus comentarios.