Detectando Rayos Cósmicos desde Sudamérica

Detectando Rayos Cósmicos desde Sudamérica

Hemos tenido conocimiento de la existencia de los rayos cósmicos desde hace más de un siglo. En 2012, la NASA descubrió el origen de los rayos cósmicos con baja intensidad. Sin embargo, el origen de los rayos cósmicos de alta intensidad sigue siendo un misterio. Ahora, el profesor Takashi Sako, miembro del Instituto de Investigación de Rayos Cósmicos de la Universidad de Japón, está promoviendo un proyecto relacionado con la búsqueda del origen de los rayos cósmicos de alta intensidad. El profesor Sako visitó la Yachay Tech la semana pasada para hablar sobre los rayos cósmicos y su proyecto; aquí lo que nos contó.

¿Qué es exactamente un rayo cósmico? Los rayos cósmicos son, en términos simples, protones de alta energía y núcleos atómicos haciendo contacto con la Tierra desde el espacio. Los rayos cósmicos pueden proceder de supernovas. Una supernova es una explosión estelar generada por la ruptura del curso de la gravedad y la conclusión del ciclo de fusión del núcleo de una estrella gigantesca. Esta explosión genera algo llamado “remanente de supernova”, que está formado por el material residuo de la explosión.

Cuando esta explosión se lleva a cabo, los rayos cósmicos surgen. Desde el punto de vista teórico, se cree que lo rayos cósmicos son acelerados en la onda de choque de los remanentes de supernova. Sin embargo, dado que los rayos cósmicos tienen una carga eléctrica significativa, cuando viajan a través del espacio, los diferentes campos magnéticos interrumpen su trayectoria. Esta es la razón por la cual el origen de los rayos cósmicos es muy difícil de identificar. Para entender mejor, imaginemos que un objeto direccionado hacia ti curva y gira muchas veces detrás de tu campo de visión, luego circula a tu frente, hasta que finalmente te golpea en la cara; es probable que pienses que venía de al frente en vez desde atrás. Del mismo modo, con los rayos cósmicos, este es un problema importante cuando se trata de rastrear su trayectoria de vuelta a su origen.

Por lo tanto, para encontrar la fuente de donde provienen los rayos cósmicos, se necesitaba medidas alternativas. La interacción entre los rayos cósmicos y la materia en el ambiente del remanente de una supernova producirá una partícula llamada Pión Neutro. Esta partícula inmediatamente se descompone en un fotones de rayos gamma, que viajan un patrón de línea recta. Por lo tanto, el cálculo de su fuente es un proceso más simple. Para detectar estos rayos gamma e identificar el origen de los rayos cósmicos, lo que los astrónomos deben detectar son rayos gamma con una catidad de energía específica que es el indicador de que se originaron en un Pión Neutro. Esto fue lo que el Telescopio Fermi de la NASA vio en 2012, y es evidencia experimental de que los remanentes de supernova son el origen de rayos cósmicos de una relativa baja intensidad. Aun así, el origen de los rayos cósmicos de alta intensidad aún debe ser comprobado por experimentos futuros.

Ahora, el Dr. Sako está promoviendo activamente el proyecto ALPACA: Andes Large area PArticle detector for Cosmic ray physics and Astronomy. El objetivo general del proyecto es la construcción de un observatorio de rayos gamma y cósmicos en Bolivia. Una de las principales razones de la ubicación del proyecto es que la observación de la posición al sur se puede oponer a la posición de observación hacia el norte por el observatorio de rayos cósmicos en México, dando una gama más amplia de datos a analyze. El Dr. Takashi Sako también espera colaborar con Yachay Tech en un futuro próximo en que se encuentre la universidad interesante y una gran oportunidad para la investigación de la astronomía en América del Sur.

La principal importancia de entender los Rayos Cósmicos es la gran cantidad de energía que pueden transportar, hasta 300 000 000 TeV (Tera Voleteos Eléctricos). Esto es fundamental por dos razones: puede arrojar luces sobre cómo los fenómenos de alta energía en el universo nos afectan y, en un posible futuro, entender como controlar esa cantidad de energía.

El Dr. Sako ha trabajado en el Experimento Tíbet por aproximadamente 11 años. Este experimento, realizado con el Instituto de rayos cósmicos de Investigación de la Universidad de Japón, es similar al proyecto de alpaca. Situado en el Tíbet, este observatorio tiene una altitud de 4300 mts. sobre el nivel del mar. Él tiene una gran cantidad de experiencia en el análisis de este fenómeno. Durante sus años de doctorado estudió la anisotropía de los rayos cósmicos para crear una imagen sobre cómo los campos magnéticos interactúan con el trabajo de los rayos cósmicos. Al término de sus experimentos que propuso un nuevo modelo para la estructura electromagnética de nuestro universo inmediato.

Referencias

Berezinskii, V. S., Bulanov, S. V., Ginzburg, V. L., Dogel, V. A., & Ptuskin, V. S. (1984). The astrophysics of cosmic rays. Moscow, Izdatel’stvo Nauka, 1984, 360 p. In Russian., 1.

CENTER, G. A. F. (1967). COSMIC RAY ANISOTROPIES AND THE INTERPLANETARY MAGNETIC FIELD.

Wootten, H. A. (1977). The molecular cloud associated with the supernova remnant W44. The Astrophysical Journal, 216, 440-445

Ackermann, M., Ajello, M., Allafort, A., Baldini, L., Ballet, J., Barbiellini, G., … & Blandford, R. D. (2013). Detection of the characteristic pion-decay signature in supernova remnants. Science, 339(6121), 807-811.

OTROS PROYECTOS

La Universidad Yachay Tech, como parte de los proyectos de Vinculación con la Sociedad, aporta al desarrollo de las comunidades educativas instaladas en la Ciudad del Conocimiento, específicamente trabajando con el Instituto Tecnológico Superior “17 de Julio”, realizando actividades de fortalecimiento institucional entre los Departamentos de Bienestar Estudiantil.

La Universidad Yachay Tech como parte de su compromiso de Vincularse con la Comunidad y mejorar la calidad de vida de los ciudadanos del Cantón San Miguel de Urcuquí ha creó un proyecto de Capacitación a los ciudadanos del sector, con el objetivo de incentivar y posibilitar que las personas adquieran competencias para acceder a educación superior de calidad.

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