PROYECTO HUMANO

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    Colaboran México y EU en observatorio de rayos gamma

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    Colaboran México y EU en observatorio de rayos gamma

    Mensaje por Invitado el Lun Abr 02, 2012 11:35 pm

    Colaboran México y EU en observatorio de rayos gamma



    El investigador del Instituto de Física de la UNAM Andrés Sandoval, señaló que HAWC es un instrumento de frontera que permitirá responder preguntas de la física fundamental, de ciertos fenómenos violentos del Universo, de algunos fenómenos solares y de la materia oscura

    Martes 27 de marzo de 2012 Redacción | El Universal



    HAWC es un instrumento de frontera que permitirá responder preguntas de la física fundamental. (Foto: Especial )


    El Observatorio de Rayos Gamma HAWC (High Altitude Water Cherenkov, por sus siglas en inglés), ubicado en el Volcán Sierra Negra del Parque Nacional del Pico de Orizaba y único en su tipo en el mundo, avanza en su construcción y ya ha empezado a tomar datos, dio a conocer Andrés Sandoval Espinosa, investigador del Instituto de Física (IF) de la UNAM.

    El observatorio HAWC es un instrumento de frontera que permitirá analizar y tomar datos para responder preguntas relacionadas con la física fundamental (por ejemplo, la física teórica, la relativista y la de altas energías) y con fenómenos cósmicos violentos ocurridos en nuestra galaxia o fuera de ella.

    Asimismo, facilitará la realización de estudios sobre la llamada materia oscura y el análisis de algunos fenómenos solares, expresó Andrés Sandoval. Pero sobre todo, estimó el investigador, HAWC tendrá un gran impacto en la formación de estudiantes en el área de astronomía y astrofísica.

    El proyecto HAWC es una colaboración entre México y Estados Unidos; en él participan alrededor de 100 físicos, astrónomos y astrofísicos de ambos países. Entre las instituciones que participan en su financiamiento y con su personal científico se encuentran el Instituto Astronomía, el Instituto de Física, el Instituto de Ciencias Nucleares y el Instituto de Geofísica, todos ellos de la UNAM, así como el Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE), el Centro de Investigaciones y de Estudios Avanzados (CINVESTAV) y la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo (UMSNH).

    Por parte de Estados Unidos, colaboran la Universidad de Maryland, la Universidad de California, Irvine; la Universidad de California, Santa Cruz; la Pennsylvania State University, el Laboratorio Internacional de los Álamos y el Goddard Space Flight Center de la NASA, entre otros.

    Los investigadores ya comenzaron la construcción del detector de rayos gamma final que constará de 300 tanques de agua, en una superficie de 30 mil metros cuadrados. Esperan concluir la primera etapa con 30 detectores construidos y operando en el verano de 2012; luego, tener listos 100 tanques en 2013, y terminar la construcción de 300 detectores para el año 2014.

    De acuerdo con el especialista, quien forma parte del equipo científico que diseñó y construye el observatorio HAWC, ya hay un primer prototipo llamado VAMOS con siete detectores, que ha empezado a funcionar desde octubre de 2011, mientras se termina de construir la primera etapa del HAWC.

    Cascadas desde el Cosmos

    El observatorio HAWC puede detectar tanto rayos cósmicos (constituidos por partículas cargadas que llevan altísimas energías, pues en el vacío viajan a casi la velocidad de la luz), como rayos gamma.

    Sandoval Espinosa explicó que los rayos gamma son un conjunto de partículas de luz de muy alta energía, los de más alta energía que se producen en el Universo. Estos rayos se producen, por ejemplo, dijo, cuando un agujero negro en el centro de la galaxia se "traga" estrellas o nubes de polvo.

    Los científicos del observatorio HAWC se interesan por el estudio de rayos gamma provenientes del espacio. Por ello, los detectores del HAWC deben ser capaces de distinguir entre un rayo cósmico y un gamma, para descartar las señales del primero y así enfocarse en estudiar sólo las señales del segundo.

    Los rayos cósmicos y los rayos gamma viajan por el universo y, cuando llegan a la Tierra, chocan con la atmósfera a 60 o 100 kilómetros de altura. Pero la atmósfera no los deja pasar libremente. Los rayos cósmicos y los gamma chocan con las partículas de la atmósfera terrestre y, al interactuar unos con otras, se convierten en una lluvia de partículas, denominada cascada atmosférica.

    Las partículas de dicha cascada se propagan rápidamente por la atmósfera y, poco a poco, mientras van bajando, se absorben en el aire. A alturas elevadas se encuentran muchas de estas partículas, pero a nivel del mar ya hay muy pocas. Es por esa razón, señaló Andrés Sandoval, que los observatorios de rayos gamma como HAWC deben construirse a gran altura.

    El experto indicó que los detectores que se construyen para monitorear los rayos gamma consisten en tanques gigantes de agua, con una capacidad de 200 mil litros. Cada tanque cuenta con una bolsa hermética que contiene agua pura y que impide el paso de la luz exterior.

    Cuando las partículas de la cascada atmosférica llegan al tanque, explicó el físico experimental, atraviesan la tapa del contenedor y llegan al agua. Pero como estas partículas viajan en el agua más rápido que como lo hace la propia luz en el agua, su paso por el líquido produce la emisión de una luz azul que luego se detecta mediante fotomultiplicadores.

    Al detectar y estudiar la luz que producen las partículas provenientes de la descomposición de los rayos gamma que chocan con la atmósfera, los investigadores pueden inferir en qué dirección venían y deducir de dónde venía ese rayo. Dependiendo del lugar del que proviene el rayo gamma original, las partículas llegan con diferentes ángulos al detector.

    Lo más alto posible

    El científico del Instituto de Física de la UNAM afirmó que hay pocos lugares en el mundo donde puede construirse un observatorio como HAWC, porque la mayoría de los sitios de gran altura en el mundo se encuentran totalmente congelados y no son de fácil acceso. HAWC se podía haber construido en alguna montaña del Tibet o en Bolivia; sin embargo, México fue la mejor opción.


    Dirección General de Divulgación de la Ciencia, UNAM.

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