Antártida: instalarán el primer detector argentino de rayos cósmicos

Los rayos cósmicos son mensajeros de objetos galácticos o extragalácticos. Incluso, hay partículas espaciales que tienen información acerca de lo que pasa en nuestro sistema solar y en el Sol. “Ahí es donde se fusionan la astronomía con la física del espacio y en donde en nuestro proyecto nos interesa entender el flujo de rayos cósmicos, su variabilidad y su vínculo con las condiciones del viento solar y la actividad solar”, explica el doctor Sergio Dasso, investigador principal del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) en el Instituto de Astronomía y Física del Espacio (IAFE, CONICET-UBA) y profesor regular de la Universidad de Buenos Aires (UBA) en los Departamentos de Ciencias de la Atmósfera y los Océanos y de Física, quien lidera el proyecto del detector de partículas, desarrollado íntegramente en el IAFE.

Durante enero y febrero, un grupo de investigadores y técnicos instalarán en la Base Marambio en la Antártida a “Neurus”, un detector de rayos cósmicos. El equipo está integrado por Adriana Gulisano del Instituto Antártico Argentino y Sergio Dasso, ambos físicos junto a Omar Areso, experto en electrónica y en mecánica y personal de apoyo del IAFE y Matías Pereira, experto en computación y personal de apoyo del IAFE. En la primera etapa tuvieron la colaboración de investigadores del Centro Atómico Bariloche que participan en el Observatorio Pierre Auger.

Dicho proyecto está enmarcado en una colaboración latinoamericana llamada LAGO, por su sigla en inglés Latin American Giant Observatory que es un spin-off del Observatorio Pierre Auger. Tiene la misma tecnología que los detectores de superficie: se llena un recipiente de agua, y cuando pasa una partícula relativista con carga eléctrica, el recipiente se inunda de luz debido a un efecto que se llama radiación Cherenkov en agua. Dicha luz se detecta con un amplificador de la señal, un fotomultiplicador que logra incrementar esta cantidad de fotones y la transforma en una señal electrónica que luego podemos adquirir y almacenar en una computadora.

Cabe destacar que la instalación del detector de rayos cósmicos está enmarcada en un proyecto conjunto con el Instituto Antártico Argentino que hizo un aporte esencial en la infraestructura y el transporte de los investigadores.

Instalar dicho equipo que pesa más de una tonelada y ocupa 2m², en la Antártida tiene como ventaja que debido al campo geomagnético las partículas cósmicas cargadas tienen mayor facilidad para ingresar al entorno espacial de la Tierra, entonces se observan mayores flujos y se puede tener mayor información en altas latitudes que en regiones ecuatoriales.

Una de las principales ventajas que tiene el equipo respecto de otros es que se puede discriminar energía, no solamente contar y caracterizar cuantas partículas por unidad de superficie y por unidad de tiempo están llegando a la superficie de la Tierra, sino que, además, se pueden clasificar bandas de energía. “Eso nos va a permitir avanzar en el conocimiento significativamente respecto a lo que hoy se conoce”, dice Dasso.

La información que mida el detector es almacenada localmente en varios discos rígidos de gran capacidad, pero al mismo tiempo una síntesis de esos datos que realiza un programa de computadora va a ser transmitida en tiempo real en los servidores del IAFE, y puesta a disposición de la comunidad en tiempo real.

Ciencia en la Antártida

“Las aplicaciones de este detector son múltiples, en particular hacemos investigaciones en ciencia básica en conjunto con el Departamento de Ciencias de la Atmósfera y de los Océanos de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA. Realizamos una caracterización del efecto que tiene la atmósfera sobre esta cascada de partículas que se desarrolla a partir de los rayos cósmicos primarios que vienen del espacio exterior. Finalmente, observamos los flujos de partículas secundarias. Por otro lado, los datos al estar operativos en tiempo real son muy importantes para monitorear las condiciones de la meteorología del espacio. “Esto tiene que ver con el Clima Espacial y este monitoreo que vamos a reportar desde Argentina va a ser relevante para determinar si los niveles de radiación son razonables o muy altos y si es necesario tomar decisiones en el reruteo de vuelos o la cancelación de vuelos polares, por ejemplo”, afirma el físico argentino que tiene un posdoctorado en la National Aeronautics and Space Administration (NASA) y es miembro del panel de expertos en ‘Space Weather’ de la Organización Mundial de Meteorología (OMM).

En Argentina hay varios satélites y las condiciones de la meteorología espacial también pueden llegar a influir en el daño que sufren los mismos por incrementos en los niveles de radiación. “Entonces el monitoreo que vamos a lograr en tiempo real en la Antártida va a colaborar para caracterizar esas condiciones, sostiene Dasso quien agrega: “Estamos muy entusiasmados porque vamos a instalar y realizar las primeras mediciones de un equipo que fue completamente desarrollado en Argentina en un marco latinoamericano”