Tres mil quilómetros cadrados de Pampa ao sur de Mendoza, en Arxentina. Esas son a extensión e a localización do observatorio Pierre Auger, a maior instalación deste tipo existente no mundo, destinado a desvelar os misterios que envolven os raios cósmicos. Desde a Universidade de Santiago, o grupo de investigación de AstrofÃsica participa neste proxecto achegando a súa experiencia na investigación de neutrinos e xestionando a instalación dos paneis solares que darán enerxÃa á instalación.
Os raios cósmicos son, en realidade, partÃculas subatómicas (normalmente protóns) cargados cunha enerxÃa moi superior ao que lles corresponderÃa e que viaxan a través do Universo a partir dunha orixe que se descoñece. A enerxÃa que posúen estas partÃculas é moito maior ca calquera das que produce o ser humano e mesmo está por riba da que se desprende da explosión dunha estrela. Na súa viaxe interestelar, en ocasións estes raios chegan á superficie Terra, aproximadamente un por quilómetro cadrado cada cen anos. No entanto, é máis común a súa presenza na nosa atmosfera, e o seu choque coas capas superiores da mesma provoca unha "chuvia" de partÃculas aÃnda menores que chegan a grandes extensións da superficie terrestre. É para detectar estas chuvias que un grupo de colaboración composto por universidades e grupos de investigación de quince paÃses unÃronse para participar na construción do observatorio Pierre Auger (nome do cientÃfico que descubriu a existencia desas chuvias de partÃculas). Entre eles, a Universidade de Santiago.
Buscando chaira
A busca de lugares axeitados para analizar este fenómeno foi en boa medida o que involucrou a Universidade de Santiago (USC) neste proxecto. "Buscábanse terreos planos, con boa visibilidade do ceo e pouca poboación", sinala Enrique Zas, representante do grupo de AstrofÃsica da USC no proxecto, que coñeceu esta iniciativa a través dunha conferencia en Colorado en 1995. "QuerÃase construÃr un observatorio no Hemisferio Norte e outro no Sur" explica, "falárase de facelo nos Monegros mais ninguén analizara as posibilidades reais disto". Interesado na cuestión, Zas implicouse persoalmente en facer os estudos de viabilidade para construÃr tal dispositivo neste deserto e noutras zonas da PenÃnsula, para o que contou con axudas para a investigación do Estado e mais da Xunta. Finalmente estas localizacións quedarÃan descartadas a prol da opción de Arxentina no Hemisferio Sur e de Utah no Norte. Buscando novas vÃas para continuar a súa colaboración, Zas escribiu con James Kroning, un dos directivos do proxecto, un artigo sobre a posibilidade de empregar as instalacións do observatorio para detectar neutrinos, outro tipo de partÃculas estelares. A proposta foi moi ben acollida, "isto deunos unha boa posición dentro do grupo de colaboración internacional, e a partir de aà foise buscando o xeito de que Universidade se involucrase no proxecto", sinala Zas.
Como ollar
O observatorio Pierre Auger contará cando estea acabado con dous tipos de detectores. Por unha banda uns sofisticados telescopios de fluorescencia, que detectan a pegada de luz ultravioleta que provocan as partÃculas cósmicas ao chocar coa atmosfera. Pola outra, mil seiscentos detectores de superficie, enormes tanques de auga repartidos polo deserto nos que, ao penetrar os raios a diminución de velocidade que provoca a mudanza do medio gasoso ao medio lÃquido provoca tamén unha fluorescencia que é detectada polos instrumentos destes depósitos. Os dous sistemas funcionarán combinados para optimizar o proceso de busca, xa que mentres os telescopios de fluorescencia só poden funcionar cun ceo totalmente despexado (calcúlase que un dez por cento das noites do ano), os detectores de terra funcionan permanentemente, aÃnda que ofrecen unha detección moito menos precisa.
Achega de sol
Para participar nesta iniciativa as diferentes universidades debÃan comprometerse a participar materialmente na construción do observatorio. As posibilidades tanto da USC como do Estado Español para achegar compoñentes técnicos axeitados non eran moitas neste sentido, polo que Zas pensou nas posibilidades de que a achega hispana ao proxecto fosen os paneis solares que se encargarán de darlle enerxÃa aos detectores de superficie. Arredor de tres mil douscentos paneis solares, case a totalidade dos necesarios serán achegados polo Estado Español ao proxecto a través da USC. Para isto xa desde o 2001 se foron producindo achegas do Ministerio de Edcuación e Ciencia, que superaron os 210.000 euros para adquisición dos primeiros mil paneis.
Análise
A achega da USC ao observatorio é cientÃfica alén de material. O grupo de AstrofÃsica encargarase de analizar os sucesos inclinados, coordinados permanentemente con grupos de lugares coma Francia, Leeds ou Chicago. “A análise de datos implica subtareas, e os datos divÃdense en inclinados e verticais”, explica Zas, “ e son os sucesos inclinados os que teñen especial importancia para detectar neutrinos”. En cada un dos grupos desenvolvese unha parte do cálculos ou séguese unha liña de análise diferente e despois compáranse e unifÃcanse os resultados. "Unha vez completado o observatorio será interesante tirar por outras liñas, coma novos experimentos sobre a radiodetección de neutrinos, que foi realmente por onde entramos no proxecto", sinala Zas. Na actualidade a maior parte do grupo de AstrofÃsica traballa en tarefas relacionadas con este proxecto.
Rumbo ao descoñecido
AÃnda que será no 2005 cando estea por fin acabado o observatorio, é moi posÃbel que os primeiros resultados non se coñezan até varios anos despois, aÃnda que a recollida e a análise de datos xa se vai facendo conforme avanza a construción. "Realmente é moi difÃcil dicir para que nos vai servir este estudo porque realmente non sabemos a orixe destas partÃculas, non entendemos como se producen e, polo que sabemos, ningún obxecto dos que existen no universo poderÃan dar lugar a isto", sinala Zas. "Ou hai obxectos que descoñecemos ou ben estas partÃculas son outros mecanismos que xogan algún papel na evolución do Universo". A importancia de coñecer este tipo de mecanismos poderÃa modificar mesmo algún dos principios da FÃsica básica, e mesmo hai hipóteses que sinalan que haberÃa modificar as premisas da teorÃa da relatividade, xa que estas partÃculas poderÃan probar que a teorÃa non se cumpre en condicións de moi alta enerxÃa como son as destas partÃculas.
Outras posibilidades
Enrique Zas especula mesmo coa posibilidade de que os raios se poidan empregar nun futuro para novas formas de observación astronómica. "Ao estar tan cargados de enerxÃa os raios cósmicos case non se desvÃan por causa por campos magnéticos, polo que, de se comprobar que hai moitos que proveñen dunha orixe común, poderÃase detectar o que ai alà a través deles". O que está claro é que, atópese o que se encontre, "vai ser bastante exótico e espectacular, aÃnda que o resultado pode ser moi variopinto".
Os raios cósmicos son, en realidade, partÃculas subatómicas (normalmente protóns) cargados cunha enerxÃa moi superior ao que lles corresponderÃa e que viaxan a través do Universo a partir dunha orixe que se descoñece. A enerxÃa que posúen estas partÃculas é moito maior ca calquera das que produce o ser humano e mesmo está por riba da que se desprende da explosión dunha estrela. Na súa viaxe interestelar, en ocasións estes raios chegan á superficie Terra, aproximadamente un por quilómetro cadrado cada cen anos. No entanto, é máis común a súa presenza na nosa atmosfera, e o seu choque coas capas superiores da mesma provoca unha "chuvia" de partÃculas aÃnda menores que chegan a grandes extensións da superficie terrestre. É para detectar estas chuvias que un grupo de colaboración composto por universidades e grupos de investigación de quince paÃses unÃronse para participar na construción do observatorio Pierre Auger (nome do cientÃfico que descubriu a existencia desas chuvias de partÃculas). Entre eles, a Universidade de Santiago.
Buscando chaira
A busca de lugares axeitados para analizar este fenómeno foi en boa medida o que involucrou a Universidade de Santiago (USC) neste proxecto. "Buscábanse terreos planos, con boa visibilidade do ceo e pouca poboación", sinala Enrique Zas, representante do grupo de AstrofÃsica da USC no proxecto, que coñeceu esta iniciativa a través dunha conferencia en Colorado en 1995. "QuerÃase construÃr un observatorio no Hemisferio Norte e outro no Sur" explica, "falárase de facelo nos Monegros mais ninguén analizara as posibilidades reais disto". Interesado na cuestión, Zas implicouse persoalmente en facer os estudos de viabilidade para construÃr tal dispositivo neste deserto e noutras zonas da PenÃnsula, para o que contou con axudas para a investigación do Estado e mais da Xunta. Finalmente estas localizacións quedarÃan descartadas a prol da opción de Arxentina no Hemisferio Sur e de Utah no Norte. Buscando novas vÃas para continuar a súa colaboración, Zas escribiu con James Kroning, un dos directivos do proxecto, un artigo sobre a posibilidade de empregar as instalacións do observatorio para detectar neutrinos, outro tipo de partÃculas estelares. A proposta foi moi ben acollida, "isto deunos unha boa posición dentro do grupo de colaboración internacional, e a partir de aà foise buscando o xeito de que Universidade se involucrase no proxecto", sinala Zas.
Como ollar
O observatorio Pierre Auger contará cando estea acabado con dous tipos de detectores. Por unha banda uns sofisticados telescopios de fluorescencia, que detectan a pegada de luz ultravioleta que provocan as partÃculas cósmicas ao chocar coa atmosfera. Pola outra, mil seiscentos detectores de superficie, enormes tanques de auga repartidos polo deserto nos que, ao penetrar os raios a diminución de velocidade que provoca a mudanza do medio gasoso ao medio lÃquido provoca tamén unha fluorescencia que é detectada polos instrumentos destes depósitos. Os dous sistemas funcionarán combinados para optimizar o proceso de busca, xa que mentres os telescopios de fluorescencia só poden funcionar cun ceo totalmente despexado (calcúlase que un dez por cento das noites do ano), os detectores de terra funcionan permanentemente, aÃnda que ofrecen unha detección moito menos precisa.
Achega de sol
Para participar nesta iniciativa as diferentes universidades debÃan comprometerse a participar materialmente na construción do observatorio. As posibilidades tanto da USC como do Estado Español para achegar compoñentes técnicos axeitados non eran moitas neste sentido, polo que Zas pensou nas posibilidades de que a achega hispana ao proxecto fosen os paneis solares que se encargarán de darlle enerxÃa aos detectores de superficie. Arredor de tres mil douscentos paneis solares, case a totalidade dos necesarios serán achegados polo Estado Español ao proxecto a través da USC. Para isto xa desde o 2001 se foron producindo achegas do Ministerio de Edcuación e Ciencia, que superaron os 210.000 euros para adquisición dos primeiros mil paneis.
Análise
A achega da USC ao observatorio é cientÃfica alén de material. O grupo de AstrofÃsica encargarase de analizar os sucesos inclinados, coordinados permanentemente con grupos de lugares coma Francia, Leeds ou Chicago. “A análise de datos implica subtareas, e os datos divÃdense en inclinados e verticais”, explica Zas, “ e son os sucesos inclinados os que teñen especial importancia para detectar neutrinos”. En cada un dos grupos desenvolvese unha parte do cálculos ou séguese unha liña de análise diferente e despois compáranse e unifÃcanse os resultados. "Unha vez completado o observatorio será interesante tirar por outras liñas, coma novos experimentos sobre a radiodetección de neutrinos, que foi realmente por onde entramos no proxecto", sinala Zas. Na actualidade a maior parte do grupo de AstrofÃsica traballa en tarefas relacionadas con este proxecto.
Rumbo ao descoñecido
AÃnda que será no 2005 cando estea por fin acabado o observatorio, é moi posÃbel que os primeiros resultados non se coñezan até varios anos despois, aÃnda que a recollida e a análise de datos xa se vai facendo conforme avanza a construción. "Realmente é moi difÃcil dicir para que nos vai servir este estudo porque realmente non sabemos a orixe destas partÃculas, non entendemos como se producen e, polo que sabemos, ningún obxecto dos que existen no universo poderÃan dar lugar a isto", sinala Zas. "Ou hai obxectos que descoñecemos ou ben estas partÃculas son outros mecanismos que xogan algún papel na evolución do Universo". A importancia de coñecer este tipo de mecanismos poderÃa modificar mesmo algún dos principios da FÃsica básica, e mesmo hai hipóteses que sinalan que haberÃa modificar as premisas da teorÃa da relatividade, xa que estas partÃculas poderÃan probar que a teorÃa non se cumpre en condicións de moi alta enerxÃa como son as destas partÃculas.
Outras posibilidades
Enrique Zas especula mesmo coa posibilidade de que os raios se poidan empregar nun futuro para novas formas de observación astronómica. "Ao estar tan cargados de enerxÃa os raios cósmicos case non se desvÃan por causa por campos magnéticos, polo que, de se comprobar que hai moitos que proveñen dunha orixe común, poderÃase detectar o que ai alà a través deles". O que está claro é que, atópese o que se encontre, "vai ser bastante exótico e espectacular, aÃnda que o resultado pode ser moi variopinto".