17 de abril de 2013 / 02:21 p.m.

 El observatorio de rayos gamma (HAWC, por la sigla en inglés de High Altitude Water Cherenkov), instalado en el estado de Puebla a 4 mil 100 metros sobre el nivel del mar, ha obtenido ya sus primeros resultados, informó el doctor Alberto Carramiñana, director general del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE) y responsable del HAWC por parte de México.

El grupo de científicos involucrados en este experimento de detección de partículas de alta energía, que tiene un costo calculado en poco más de 10 millones de dólares, logró integrar la primera imagen de la sombra de la Luna con observaciones realizadas durante varias semanas con solo 10 por ciento de la capacidad que tendrá el HAWC cuando se concluya la instalación de los 300 detectores que lo integrarán en 2014.

La instalación, que se encuentra en las faldas del volcán Sierra Negra en el Parque Nacional Pico de Orizaba, monitoreará las 24 horas del día fuentes celestes emisoras de rayos gamma y tendrá la capacidad de realizar mapeos de más de 60 por ciento del cielo.

Las ondas de radio, la luz visible y los rayos X y los gamma son manifestaciones distintas de un mismo fenómeno: las ondas electromagnéticas o fotones.

Los rayos gamma son los fotones de mayor energía. En particular, HAWC detecta fotones con billones de electronvoltios (eV) —unidad que representa la energía cinética que adquiere un electrón cuando es acelerado, una cantidad de radiación que solo pueden producir los fenómenos más violentos del Universo, como las supernovas, los cuasares y los agujeros negros supermasivos.

El métodoUn método para detectar estas partículas de muy alta energía es usando la técnica Cherenkov, que consiste en utilizar grandes cantidades de agua ultrapura como medio radiador y unos detectores capaces de captar señales de un par de fotones producidos en el líquido.

Los rayos gamma de muy alta energía generan en la atmósfera una cascada de partículas que llega a alcanzar hasta 6 mil metros de altura y empieza a decaer al seguir avanzando dentro de la atmósfera. Las partículas de la cascada al entrar al agua emiten un tipo de iluminación conocida como luz Cherenkov, por el nombre de su descubridor.

Sobre la primera imagen tomada por HAWC, Carramiñana comentó que se obtuvo a lo largo de varias semanas de trabajo. “Ésta es una demostración de que está funcionando. Los resultados se están presentando ahora mismo en la reunión de la American Physical Society”.

El especialista detalló que “el HAWC es un detector de partículas y fotones de alta energía, denominados rayos cósmicos y rayos gamma respectivamente. Al empezar a ‘abrir sus ojos’, puede registrar el arribo de miles de rayos cósmicos cada segundo. Una de las primeras observaciones de verificación del buen funcionamiento del experimento fue obtener una imagen de la sombra de la Luna sobre este fondo de rayos cósmicos, lo cual hemos logrado con la décima parte de detectores operando tres meses, pues el observatorio será 10 veces más grande y funcionará por 10 años.”

Cada detector Cherenkov de agua de HAWC mide 4.5 metros de altura, tiene un diámetro de 7.3 metros, contiene agua pura y posee instrumentos especiales. Carramiñana añadió que el observatorio “ya cuenta con 90 de los 300 detectores, 56 ya entraron en funcionamiento y el resto está en proceso de instalación. La primera imagen fue lograda con los primeros 28 que empezaron a trabajar en septiembre de 2012”.

El detector de rayos gama es un proyecto en el cual participan más de 60 científicos mexicanos y estadunidenses de instituciones como el INAOE, la UNAM, la BUAP y el Cinvestav, además de las universidades de Michoacán y Chiapas, y las estadunidenses de California en Irvine, California en Santa Cruz, Pennsylvania, Maryland, Michigan, George Mason, New Hampshire, Utah y Nuevo México. De hecho, numerosas tesis doctorales desarrolladas en México están relacionadas con el HAWC.

En los experimentos también participa el Laboratorio Nacional de los Álamos de EU y el NASA Goddard Space Flight Center. La colaboración mexicana que logró la sede del experimento está encabezada por Carramiñana del INAOE e incluye a reconocidos astrofísicos y físicos de altas energías.

Redacción