{"id":280373,"date":"2019-05-02T15:24:00","date_gmt":"2019-05-02T18:24:00","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=280373"},"modified":"2019-05-02T16:53:19","modified_gmt":"2019-05-02T19:53:19","slug":"el-origen-de-los-rayos-cosmicos","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/el-origen-de-los-rayos-cosmicos\/","title":{"rendered":"El origen de los rayos c\u00f3smicos"},"content":{"rendered":"

Las part\u00edculas con las m\u00e1s altas energ\u00edas de la naturaleza pueden observarse en los rayos c\u00f3smicos. Algunas de ellas son millones de veces m\u00e1s energ\u00e9ticas que las generadas en los aceleradores de part\u00edculas como el Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas en ingl\u00e9s). Los rayos c\u00f3smicos son n\u00facleos at\u00f3micos conformados por protones y neutrones, que viajan por el espacio a velocidades cercanas a la de la luz. Pueden ser n\u00facleos livianos, como los del hidr\u00f3geno, el elemento m\u00e1s abundante del universo, o pesados, como los del hierro. Se puede obtener pistas sobre el origen de los rayos c\u00f3smicos ultraenerg\u00e9ticos a partir del an\u00e1lisis de sus sitios de arribo a la Tierra. Al ingresar a la atm\u00f3sfera del planeta, los rayos c\u00f3smicos colisionan con los n\u00facleos de nitr\u00f3geno y ox\u00edgeno del aire. Las avalanchas de part\u00edculas resultantes de esos encontronazos llegan a la superficie de la Tierra. A este fen\u00f3meno se lo conoce con el nombre de cascada atmosf\u00e9rica o lluvia de part\u00edculas. Durante 13 a\u00f1os, los cient\u00edficos del Observatorio Pierre Auger, que est\u00e1 instalado en la provincia de Mendoza, en Argentina, estudiaron las part\u00edculas provenientes de esas lluvias para rastrear el origen de m\u00e1s de 30 mil rayos c\u00f3smicos con energ\u00edas superiores a 8 exaelectronvoltios, es decir, 8 x 1018<\/sup> electronvoltios. El trabajo surgido de esa colaboraci\u00f3n, publicado el 22 de septiembre en la revista Science<\/em>, indica que la mayor parte de esa radiaci\u00f3n es originaria de otras galaxias distintas a la V\u00eda L\u00e1ctea.<\/p>\n

\u201cEste resultado es un fuerte indicio de la naturaleza extragal\u00e1ctica de los rayos c\u00f3smicos ultraenerg\u00e9ticos\u201d, comenta la f\u00edsica Carola Dobrigkeit Chinellato, de la Universidad de Campinas (Unicamp), l\u00edder del grupo brasile\u00f1o en el Pierre Auger, que re\u00fane a algo m\u00e1s de 400 investigadores provenientes de 18 pa\u00edses. \u201cLa posibilidad de que esa conclusi\u00f3n sea fruto del azar es de dos en 100 millones, algo equivalente a que una persona acertara los seis n\u00fameros de la Mega-Sena (una loter\u00eda brasile\u00f1a)\u201d. En una nota divulgada junto al art\u00edculo, el f\u00edsico brit\u00e1nico Alan Watson, de la Universidad de Leeds, en el Reino Unido, vocero em\u00e9rito del observatorio, dijo que el resultado del estudio es \u201cuno de los m\u00e1s estimulantes que obtuvimos y resuelve un problema que nos desvelaba desde que Jim Cronin [estadounidense premio Nobel de F\u00edsica en 1980, fallecido en 2016] y yo ideamos el observatorio hace m\u00e1s de 25 a\u00f1os.<\/p>\n

El Observatorio Pierre Auger se proyect\u00f3 y comenz\u00f3 a construirse en la d\u00e9cada de 1990, para la detecci\u00f3n de rayos c\u00f3smicos de alta energ\u00eda, cuya existencia se hab\u00eda comprobado en la d\u00e9cada de 1960. Sus actividades dieron inicio en 2004 y su construcci\u00f3n finaliz\u00f3 en 2008, a un costo de 54 millones de d\u00f3lares (al valor de entonces<\/em>). La lluvia de part\u00edculas es registrada por 1.660 detectores de superficie, los tanques denominados Cherenkov, en operaci\u00f3n permanente, que est\u00e1n distribuidos sobre un \u00e1rea plana de 3 mil kil\u00f3metros cuadrados, una superficie equivalente al doble de la ciudad de S\u00e3o Paulo, al pi\u00e9 de los Andes argentinos. Los sensores detectan la luz ultravioleta emitida en el agua cuando las part\u00edculas energ\u00e9ticas que componen las cascadas atraviesan los tanques. En noches despejadas y sin luna, las mediciones se complementan con los datos obtenidos por 27 telescopios de fluorescencia, que registran la luz ultravioleta emitida por las mol\u00e9culas de nitr\u00f3geno de la alta atm\u00f3sfera cuando son excitadas por la lluvia de part\u00edculas.<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

Part\u00edculas raras<\/strong>
\nA diferencia de los rayos c\u00f3smicos de menor energ\u00eda, que son abundantes en la atm\u00f3sfera terrestre (cada segundo ingresa a la atm\u00f3sfera una de esas part\u00edculas por metro cuadrado), las part\u00edculas de alta energ\u00eda son bastante m\u00e1s raras. Cada a\u00f1o ingresa a la atm\u00f3sfera un rayo c\u00f3smico por kil\u00f3metro cuadrado. Para el f\u00edsico Ronald Cintra Shellard, director del Centro Brasile\u00f1o de Investigaciones F\u00edsicas (CBPF), uno de los 30 brasile\u00f1os que forman parte de la cooperaci\u00f3n internacional, el m\u00e9rito principal del trabajo reside en la precisi\u00f3n con la que determinaron el origen extragal\u00e1ctico de esa radiaci\u00f3n c\u00f3smica ultraenerg\u00e9tica. \u201cEllos no viajan grandes distancias a escala c\u00f3smica. Entonces, vendr\u00edan de galaxias vecinas, distantes, como m\u00e1ximo, unos 200 megaparsecs, alrededor de 250 veces la distancia que separa a Andr\u00f3meda, la galaxia m\u00e1s cercana a la nuestra\u201d, explica Shellard. En un principio, los cient\u00edficos del Pierre Auger llegaron a considerar la posibilidad de que los rayos c\u00f3smicos altamente energ\u00e9ticos provinieran de las inmediaciones del centro de la V\u00eda L\u00e1ctea, donde existen posibles fuentes para ese tipo de fen\u00f3meno. La regi\u00f3n de Sagittarius A<\/em>, por ejemplo, alberga a uno de esos candidatos, un agujero negro supermasivo. \u201cPero nuestros resultados evidencian que los rayos c\u00f3smicos ultraenerg\u00e9ticos provienen de alg\u00fan sitio muy distante del centro de la V\u00eda L\u00e1ctea, vienen de otras galaxias\u201d, aclara Chinellato. Los investigadores midieron el modelo de anisotrop\u00eda de los rayos c\u00f3smicos, es decir, c\u00f3mo var\u00eda su incidencia en diferentes regiones del espacio, y constataron que el fen\u00f3meno ocurre preferentemente en una regi\u00f3n de alta concentraci\u00f3n de galaxias (observe el cuadro<\/em>).<\/p>\n

A pesar de las evidencias de que el fen\u00f3meno sea originario del exterior de la V\u00eda L\u00e1ctea, a\u00fan quedan en pi\u00e9 muchos enigmas. Todav\u00eda no puede determinarse de qu\u00e9 galaxias proceden los rayos c\u00f3smicos. Tampoco se conoce con exactitud la naturaleza de esas part\u00edculas ni los fen\u00f3menos que las producen. En un estudio llevado a cabo en 2007, a partir de la observaci\u00f3n de tan s\u00f3lo 27 rayos c\u00f3smicos con energ\u00eda a\u00fan m\u00e1s alta que la referida en el trabajo actual, los cient\u00edficos del Pierre Auger sugirieron que ese fen\u00f3meno se originar\u00eda en el n\u00facleo de galaxias activas vecinas a la V\u00eda L\u00e1ctea. Sin embargo, tal observaci\u00f3n no pudo confirmarse con el avance de los trabajos en el observatorio.<\/p>\n

Hasta fines de 2018, la colaboraci\u00f3n internacional se plantea realizar mejoras en el sistema de detectores de superficie del observatorio. El funcionamiento del Pierre Auger cuesta 1,9 millones de d\u00f3lares anuales. Brasil aporta anualmente 120 mil d\u00f3lares, a trav\u00e9s de la FAPESP, el Ministerio de Ciencia, Tecnolog\u00eda, Innovaciones y Comunicaciones (MCTIC) y la Financiadora de Estudios y Proyectos (Finep). Est\u00e1 previsto que el observatorio siga recabando datos, al menos hasta 2025.<\/p>\n

Proyecto<\/strong>
\nEstudio de los rayos c\u00f3smicos de m\u00e1s alta energ\u00eda en el Observatorio Pierre Auger (n\u00ba 10\/07359-6<\/a>); Modalidad<\/strong> Proyecto Tem\u00e1tico; Investigadora responsable<\/strong> Carola Dobrigkeit Chinellato (Unicamp); Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 5.122.504,57<\/p>\n

Art\u00edculo cient\u00edfico<\/strong>
\nThe Pierre Auger collaboration. Observation of a large-scale anisotropy in the arrival directions of cosmic rays above 8\u00d71018 eV<\/a>. Science<\/strong>. 22 de sept. 2017.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Un estudio indica con mayor precisi\u00f3n que esas part\u00edculas ultraenerg\u00e9ticas provienen del exterior de la V\u00eda L\u00e1ctea","protected":false},"author":641,"featured_media":280378,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[181],"tags":[274,304],"coauthors":[1664],"class_list":["post-280373","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-ciencia-es","tag-astronomia-es","tag-fisica-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/280373","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/641"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=280373"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/280373\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":285802,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/280373\/revisions\/285802"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/280378"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=280373"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=280373"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=280373"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=280373"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}