HAWC, observatorio de rayos gamma para estudiar el origen del universo
Fuente Agencia Informativa CONACyT, Dalia Patiño González
Ubicado a más de 4 mil metros de altura en el volcán de Sierra Negra, en Puebla, el observatorio HAWC se conforma de al menos 300 detectores sumergidos en agua ultra pura, contenida en tanques de 7 metros de diámetro.
Su operación consiste en captar, a través de los detectores, la llamada luz Cherenkov producida cuando los rayos gamma interaccionan con partículas en la atmósfera y las partículas generadas llegan como cascada atmosférica al tanque de agua.
El estudio de estos rastros de luz permite analizar rayos cósmicos directamente, zonas como cuásares, estrellas de neutrones, hoyos negros, eventos de ráfagas solares, objetos en la galaxia, objetos extragalácticos, destellos de rayos gamma, entre otros fenómenos.
"HAWC nos permite explorar eventos que realmente ponen a prueba nuestra visión del universo, si es correcta o no, pero también generan conocimiento sobre el origen del universo e incluso de aspectos fundamentales de la naturaleza”, indicó para la Agencia Informativa Conacyt el doctor Alberto Carramiñana, investigador del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE).
Mejor de lo que esperaban
El especialista en astronomía de rayos gamma resaltó que a poco más de dos años del funcionamiento de HAWC en toda su capacidad, ya se han generado resultados destacados gracias a que su desempeño ha sido óptimo e incluso superó las expectativas.
“Parte de los resultados son las publicaciones sobre las observaciones a la nebulosa del Cangrejo, con las que se comprueba que los datos de HAWC son confiables si se comparan con los resultados obtenidos por otros experimentos como los Telescopios Cherenkov atmosféricos. HAWC sí cumple con lo que se esperaba e incluso es mejor desde que se propuso a la National Science Fundation y al Conacyt”.
El doctor Carramiñana destacó también la exploración de poco más del 60 por ciento del cielo, lo que permitió la creación de un mapa y un catálogo de 39 fuentes, de las cuales, 19 fueron descubiertas con HAWC, lo que deriva en nuevas colaboraciones para estudiar en detalle estos 19 objetos encontrados en el plano de la vía láctea.
“Estas nuevas fuentes (19) están relacionadas con el origen de los rayos cósmicos en nuestra galaxia. Asimismo, existen resultados sobre la distribución en sí de rayos cósmicos que llegan a la tierra y ese es un trabajo que está en proceso. Ahora lo que estamos pensando es hacer mapas del cielo a las más altas energías posibles, radiación de energía que no es posible observar en otros observatorios”.
Las condiciones ideales
Para poder realizar astronomía y no sólo física de rayos cósmicos es importante la altura. Lo ideal, refiere el doctor Carramiñana, sería 6 mil metros, sin embargo esas condiciones no son posibles. No obstante, el volcán de Sierra Negra ofrece una ventaja de más de 4 mil metros de altura, pero sobre todo la existencia de infraestructura en caminos gracias a la existencia del GTM (Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano), lo que permitió un ahorro aproximado de 2 a 3 millones de dólares, además del tiempo, aclaró el investigador del INAOE.
Para la instalación de HAWC la mitad de la inversión provino de fondos de la National Science Foundation (NSF), la cuarta parte del Departamento de Energía de EEUU, y la otra cuarta parte del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt).
Adicionalmente México puso el sitio y parte de la infraestructura que había para el Gran Telescopio Milimétrico. El INAOE apoya la operación del sitio y la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) contribuye con la parte de cómputo o almacenamiento y manejo de datos.
“Como se opera todo el tiempo, se registran alrededor de 20 mil eventos (rayos cósmicos) por segundo de forma continua durante todo el día y toda la noche. Es decir, se almacenan 2 terabytes de datos cada día. Estos discos duros con la información los transportamos al centro de datos en el Instituto de Ciencias Nucleares de la UNAM, donde se guardan, se hace una copia y luego por internet se transmiten a la Universidad de Maryland”.
Actualmente más de 150 investigadores de México, Estados Unidos, del Max Planck de Alemania y la Universidad de Cracovia, en Polonia, trabajan en proyectos vinculados con HAWC, destacando la búsqueda de una expansión de este observatorio relativamente a bajo costo con tanques de 2500 litros puestos alrededor de HAWC, lo que permitiá una mayor respuesta a altas energías, informó el doctor Carramiñana.
Apoyos Conacyt
Como parte del trabajo científico que se realiza con el experimento HAWC se ha creado una red temática que permite actividad académica y participación en reuniones y congresos, financiados con el apoyo que otorga el Conacyt a redes temáticas. Este año, la reunión se celebró en Morelos, a finales de octubre. Allí los investigadores mexicanos, estadounidenses y europeos que forman parte de esta red expusieron los avances y proyecciones para este observatorio, destacando la obtención de al menos el 25% de los datos que producirá durante su operación.
Finalmemente, Carramiñana Alonso destacó que gracias al programa de apoyo a laboratorios nacionales del Conacyt, se obtuvo un recurso para la adquisición de capacidad de almacenamiento y capacidad de procesamiento de datos, dado el volúmen de información que diariamente produce HAWC.
