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La Mañana

Mendoza: hallan la clave de los rayos cósmicos

Son datos de un observatorio internacional que está en Malargüe.

Mendoza.- El origen de los rayos cósmicos de altísimas energías es uno de los grandes interrogantes para los científicos que estudian el universo. Ahora, un grupo internacional de 400 investigadores, en el que participan argentinos y también docentes y estudiantes del Instituto Balseiro, acaba de publicar en la revista Science una conclusión clave: este fenómeno proviene del exterior de la Vía Láctea.

El equipo de colaboración internacional que opera el observatorio Pierre Auger, ubicado en la localidad mendocina de Malargüe, recopiló y analizó datos sobre las direcciones de llegada de cada evento en el período de enero de 2004 a agosto de 2016. Utilizaron un sistema de observación híbrido: por un lado, una red de tanques que detectan la luz de las partículas secundarias generadas por los rayos cósmicos y, por otro lado, telescopios de fluorescencia, que funcionan sólo en noches sin luna.

“Los rayos cósmicos son las partículas de mayor energía que se conocen en el universo y es un misterio cómo fueron aceleradas hasta alcanzar esas energías y cómo fue su viaje hasta la Tierra. El mejor instrumento para responder estas preguntas se encuentra en nuestro país y por lo tanto su estudio es un desafío y una oportunidad”, contó Silvia Mollerach, una de las autoras del artículo publicado en Science. Mollerach es docente invitada del Instituto Balseiro e investigadora independiente del Conicet en el Centro Atómico Bariloche.

¿Cómo calcularon las direcciones de estos rayos? Mollerach explicó que los rayos cósmicos son núcleos de átomos de elementos como el hidrógeno y el hierro. Cuando ingresan a la atmósfera, interactúan con el aire y producen una cascada de millones de partículas secundarias: electrones, fotones y muones. Esta cascada avanza a una velocidad cercana a la de la luz distribuida en forma de disco de varios kilómetros de radio. “A partir del tiempo de llegada de este frente a por lo menos tres de las estaciones de superficie puede determinarse la dirección de la partícula inicial, ya que disparan antes los detectores más cercanos a la dirección de arribo del rayo cósmico”, detalló la científica, que es doctora en Astrofísica de la Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati. Y a partir de la magnitud de la señal medida se puede inferir la energía que tiene el rayo cósmico.

El equipo de investigadores centró su estudio en los rayos cósmicos con energías un millón de veces más grandes que las que adquieren los protones en el acelerador de partículas más potente que existe en la Tierra: el Gran Colisionador de Hadrones. Son difíciles de detectar y llegan de forma “espaciada” en el tiempo: sobre una superficie igual a una cancha de fútbol llega un rayo cósmico por siglo. Por eso, en el Observatorio Auger funcionan 1600 detectores separados entre sí por 1,5 km en un área total de 3 mil km cuadrados, que equivale a 16 veces la superficie de la ciudad de Buenos Aires.

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