Observatorio Pierre Auger
El Observatorio de Rayos Cósmicos Pierre Auger se encuentra emplazado en la ciudad de Malargüe, al sur de la provincia de Mendoza, Argentina. Es una iniciativa internacional que busca determinar el origen y la naturaleza de los rayos cósmicos, lo que permitiría avanzar en la comprensión de nuestro universo.
Fue construido por una colaboración de 18 países donde participaron 500 científicos provenientes de 90 instituciones y ha funcionado ininterrumpidamente desde 2004. ITeDA está involucrado en este proyecto desde sus inicios con la activa participación de grupos científicos, de apoyo técnico y de ingeniería.
Sitio oficial: auger.org.ar
¿Qué son los rayos cósmicos?
Son partículas subatómicas que llegan a la Tierra desde el espacio exterior y cuyo origen aún no se conoce con certeza. Se cree que son principalmente protones y otros núcleos atómicos que llegan con una energía enorme. Se les suele llamar “mensajeros del espacio”, ya que contienen información sobre los procesos que ocurren en los objetos astronómicos donde son acelerados.
Estas astropartículas impactan en la atmósfera terrestre, generando cascadas —o lluvias— de miles de millones de partículas secundarias. Cuanto mayor es la energía de la partícula primaria, menor es su frecuencia de arribo, llegando a ser tan baja como unas pocas partículas por kilómetro cuadrado por siglo. Por eso es necesario contar con sistemas de detectores distribuidos en grandes superficies de modo que la detección de estas partículas pueda realizarse en tiempos “relativamente cortos”.
¿En qué consiste el Observatorio Pierre Auger?
Este observatorio es el más extenso del mundo para el estudio de los rayos cósmicos. El arreglo principal consiste en una grilla hexagonal de 1.660 detectores de superficie, espaciados 1,5 km entre sí, que cubre un área total de 3.000 km2. En la periferia del arreglo principal se han instalado 27 telescopios de fluorescencia ubicados en cuatro edificios que, en noches despejadas y sin luna, escanean el cielo para observar la tenue luz ultravioleta producida por las lluvias de partículas durante su paso por la atmósfera.
Proyecto AMIGA
El proyecto AMIGA (Auger Muons and Infill for the Ground Array) es una extensión del Observatorio Pierre Auger. Su objetivo principal es ampliar el rango de detección de energías del Observatorio en más de un orden de magnitud, alcanzando energías de hasta 1016.8 eV.
El sistema de detección de este proyecto fue desarrollado completamente en Argentina por ITeDA. Consiste en detectores subterráneos diseñados para medir directamente los muones, que son partículas elementales de gran capacidad de penetración. Estas mediciones pueden ayudar a entender mejor la naturaleza de los rayos cósmicos al estudiar en detalle la denominada “zona de transición” entre 1016.8 eV y 1019 eV, en la cual se cree que ocurre la transición entre fuentes de rayos cósmicos galácticas y extragalácticas.
¿En qué consiste AMIGA?
Este sistema de detección está compuesto por un “infill” (rellenado) de 85 parejas de detectores de superficie y detectores enterrados que forman dos arreglos hexagonales. De estas parejas, 61 se encuentran separadas a 750 metros y 24 a 433 metros. Los detectores enterrados están constituidos por tres contadores de muones, cada uno formado por 64 centelladores plásticos, un sensor de luz multi-píxel (SiPM) y una electrónica de adquisición de datos. Estos contadores trabajan en conjunto con los detectores de superficie los cuales detectan la radiación Cherenkov en agua producida por las lluvias de partículas.
Los contadores de muones se encuentran enterrados aproximadamente a 2,3 metros bajo tierra, lo que permite detectar únicamente la componente muónica de las lluvias de partículas, filtrando así otras partículas secundarias de menor capacidad de penetración. Esta configuración proporciona una medición precisa de la componente muónica, una característica clave para comprender la naturaleza de los rayos cósmicos en el rango de energías de interés.
AUGER PRIME
Proyecto de actualización del Observatorio Pierre Auger
En los últimos años, el equipo del Observatorio ha trabajado fuertemente en la actualización, instalación y puesta en operaciones de nuevos sistemas para los detectores de superficie. Se realizó el recambio de toda la electrónica y el reemplazo de los paneles solares por paneles más eficientes y de mayor potencia. Se incorporaron, además, dos nuevos sistemas de detección en cada detector de superficie: un centellador ubicado en la parte superior y una antena de radio. Asimismo, se le sumó un fototubo pequeño en el interior de cada detector de superficie, a fin de ampliar su rango dinámico.
Los detectores de muones de AMIGA han sido incluidos en AugerPrime ya que es otro de los sistemas de detección nuevos que han sido adicionados al diseño base del Observatorio.
