Observatorio Pierre Auger
El más grande del mundo para develar los misterios del cosmos
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 identidad 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. El ITeDA (CNEA-CONICET-UNSAM) está involucrado en este proyecto desde sus inicios con la activa participación de grupos científicos, apoyo técnico y de ingeniería.
Sitio oficial: auger.org.ar
¿Qué son los rayos cósmicos?
Se trata de enigmáticas partículas subatómicas que llegan a la Tierra desde el espacio exterior. Son predominantemente protones y otros núcleos atómicos. Algunas de estas partículas cósmicas, o astropartículas, llegan con una enorme carga energética, son como “mensajeros del espacio” ya que esa energía contiene información que puede develar los grandes misterios del espacio exterior.
Miles de millones de astropartículas atraviesan nuestro planeta y todo lo que hay en él a cada segundo. Este fenómeno llega a la atmósfera terrestre con distintas velocidades y rangos de energía. Cuanto mayor es su energía, menor es su abundancia y los de mayor velocidad y energía son una fracción muy pequeña del total: solo unos pocos por siglo impactan en cada kilómetro cuadrado de la atmósfera terrestre, por lo que su detección es muy difícil.
¿Qué estudia el Observatorio Pierre Auger?
Este Observatorio Pierre Auger es el más extenso del mundo. 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 la atmósfera 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.
Se pretende así estudiar en detalle la denominada “zona de transición” entre 1016,8 y 1019 eV, en la cual se cree que ocurre la transición de fuentes de rayos cósmicos galácticas a extragalácticas.
¿En qué consiste AMIGA?
El sistema de detección de este proyecto está compuesto por un “infill” (rellenado) de 85 parejas de detectores de superficie (DS) y detectores enterrados (DE). 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 electrónica de adquisición de datos. Estos contadores trabajan en conjunto con los detectores de superficie (DS) 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 energía. 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. De esta manera, 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. Se instaló además un fototubo pequeño en el interior de cada detector de superficie, el cual permite 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. Su tecnología ha sido desarrollada completamente en nuestro país por el ITeDA y consiste en detectores subterráneos para la medición directa de muones, una partícula elemental de mucha energía y altamente penetrante, que podría ayudar a comprender la naturaleza de los rayos cósmicos, lo cual es de gran importancia para el estudio de la transición entre los rayos cósmicos de origen galáctico y extragaláctico.
