Espacio exterior
Durante los últimos 10 años la Tierra ha recibido una "lluvia" de electrones de rayos cósmicos sin precedentes y la experiencia sirvió para que los científicos estudien tanto los orígenes de las tormentas como la evolución del Universo.
Beatriz García, astrónoma, explicó El Interactivo (lunes a viernes, de 12 a 14, por FM 91.7 y Ciudadano_News en Twitch) "Los rayos cósmicos son partículas. Partículas elementales, es decir, no se pueden dividir, aunque los que vienen del exterior pueden ser partículas subatómicas.
En general, uno entiende como rayo cósmico a cualquier tipo de partículas que forma parte de la naturaleza. Los que vienen del sol y otras galaxias pueden ser desde protones. Son partículas subatómicas, se pueden dividir, los protones se dividen en quarks y también pueden llegar a ser núcleos de átomos más pesados, que es el núcleo de hidrógeno, que es el protón. Es decir, podemos tener distintas partículas subatómicas llegando a la tierra en distintos rangos de energía".
"Las menos energéticas provienen de las estrellas, las más energéticas de galaxias que no son la vía láctea y eso es uno de los descubrimientos del Observatorio Pierre Auger en Mendoza, Malargüe. Pero además, también son rayos cósmicos cualquier partícula que se produzca como consecuencia de estos elementos que vienen de espacio exterior: muones, piones, neutrinos, electrónicos, son partículas".
"De una manera que uno engloba todas esas partículas en una denominación común, aunque los que nos interesan son aquellos que generan después lluvias de partículas secundarias", dijo.
Y añadió: "Por ejemplo, al interactuar con la atmósfera o con el agua, que son los medios en donde producen cierta luz y entonces instituciones o dispositivos detectores como los que tiene Pierre Auger pueden detectar y analizar la presencia".
" De manera directa nos lo vemos, nos rodean, no los sentimos tampoco, pero tienen una enorme importancia para explicar el funcionamiento del Universo. Están relacionadas con mecanismos de aceleración de partículas increíbles. Mecanismos que ni siquiera se pueden obtener en los aceleradores de partículas en tierra".
"Aunque en los aceleradores de partículas si creamos rayos cósmicos, porque allí lo que se hace es acelerar una partícula como un protón o un neutrón, principalmente protones, y se los hace impactar entre sí y ahí aparecen estas partículas indivisibles. Los rayos cósmicos nos rodean, vivimos inmersos en un mar de radiación electromagnética de la cual vemos una pequeña región de energía, que es la luz, pero además estamos inmersos en un mar de partículas", manifestó.
Recordó que, "los rayos cósmicos fueron descubiertos en 1912 y desde entonces los están estudiando con distintos instrumentos, dispositivos, detectores. En más de 100 años se imaginarán que los métodos de detección han mejorado desde el origen con pequeños instrumentos como los electroscopios, los detectores de radiación, la luz que se produce cuando los rayos cósmicos se interponen con el agua".
"Por ejemplo, detectores de fluorescencia, de centelleo. Detectores de radio. Porque los rayos cósmicos producen ondas de radio al interactuar alguna de las partículas de la lluvia secundaria con el campo magnético de la tierra".
"Se ha mejorado el sistema de detección de una manera impresionante, pero así y todo hay algunas preguntas que se hicieron los científicos a principios del siglo 20 que todavía están sin responder. Es decir, no son mensajeros, el cosmos, del mundo natural, muy fáciles de explicar. Sabemos que existen, que están presentes, se detectan, tenemos alguna dificultad para saber exactamente cuál es la cantidad de partículas que llegan en los distintos rangos de energía", dijo.
Manifestó que, "cuando son menos energéticos es fácil porque llegan muchos. Pero a medida que las energías se van haciendo más altas, llegan menos. Entonces es más complicado su estudio porque necesitan largos períodos de tiempo para recolectar información y es lo que hace el observatorio Auger. El observatorio fue la piedra fundamental, fue puesta en 1999, no hace tanto. El observatorio fue inaugurado en 2008. Hace menos de 20 años que estamos adquiriendo datos con el detector más grande del mundo, único en su tipo, que incluye todos los sistemas de detección de rayos cósmicos".
"En este momento el observatorio tiene un conjunto de dispositivos que combinan todas las maneras de detectar rayos cósmicos en un mismo lugar. Por supuesto distribuidos en una enorme superficie de 3 mil kilómetros cuadrados, para que vean lo difícil que resulta vivirlo. Por suerte hace muy poco, el 16 de noviembre, se firmó la extensión de la actividad del observatorio por 10 años más, porque en 20 años es insuficiente para adquirir datos. Y poder verificar modelos, hipótesis asociada a los rayos cósmicos. Se necesita un periodo de tiempo muchísimo más largo porque estas partículas, según los datos que estamos manejando, arriban a la tierra con una extensión de 1 por kilómetro cuadrado y por milenio", analizó.
Explicó que, "estas son partículas generadas por eventos o por objetos en donde hay mecanismos de aceleración violentos. No tienen nada que ver con que haya un ser vivo de alguna forma. Es imposible, eso no lo puede hacer ningún ser vivo dentro de nuestra concepción de lo que son las posibilidades, de seres vivos en el Universo, tal como los conocemos".
" Estas energías no tienen nada que ver con lo que se puede conseguir en algún laboratorio o con ningún instrumento. Son objetos como agujeros negros hipermasivos. Estrellas que están terminando su vida en eventos catastróficos como una explosión de supernova. No son eventos normales. Son normales en lo que es la evolución del Universo, pero de ninguna manera generados por un ser".
"Cuando uno traduce las energías que estamos detectando para estos rayos cósmicos, son enormes. Desde el punto de vista de las energías en el Universo, si uno lo transmite o lo traduce a algo cotidiano no es una energía tan violenta. Lo que pasa es que en una sola partícula indivisible, una partícula elemento, si lo es, hay que acelerar esas partículas a velocidades cercanas a la luz. Y que recorra distancias cósmicas y llegue a la tierra con una velocidad cercana a la de la luz. Eso es muy impresionante. Los mecanismos de aceleración solo pueden ser mecanismos naturales, mecanismo en objetos astrofísicos, es lo mismo que la producción de energía por parte de una estrella, aunque sea el sol", argumentó.
Manifestó que, "la energía que produce el Sol por fusión no la podemos producir en la tierra. Entonces hay eventos que uno dice, por ejemplo, la energía que despliega un tenista en el saque. No parece tan grande, cuando la pelotita de tenis se mueve. Puede lastimar a alguna persona, pero no es una energía que atraviesa paredes".
"En un protón es una energía enorme porque son partículas pequeñísimas, cargas, que deberían ser desviadas por campos magnéticos, modificada su trayectoria y su velocidad a lo largo del camino. Y, sin embargo, llegan con enorme energía cinética. Entonces son eventos imposibles de reproducir en el laboratorio y de allí la importancia de observarlos con técnicas astrofísicas".
"Tan altas energías como las que detectamos con los rayos cósmicos, ultra elevada energía, no hay, el acelerador que se necesita sería un acelerador que tendría una órbita tan grande como la órbita de algún planeta. Es imposible de construir en tierra. Los aceleradores hacen circular las partículas de tal manera que alcanzan una enorme velocidad y recién cuando su velocidad es enorme dentro del acelerador las hace impactar. Las energías que puedo obtener en un acelerador de partículas en tierra están tan lejísimos de las energías de las que hablamos a nivel cósmico", detalló.
Admitió que, "nosotros estamos hechos de esas partículas. Somos una mezcla. El electrón es partícula y onda. La naturaleza dual de la luz, se encuentra en la materia. La materia tiene una naturaleza dual y lo que me preocupa es que la gente crea que todo lo que contamos está fuera de este mundo. Nosotros somos consecuencia de la evolución del universo, somos parte de él. Estamos hechos de lo mismo".
"Cuando uno dice el cuerpo humano está hecho de células, estas están hechas de moléculas, las moléculas de átomos, los átomos de partículas subatómicas, los protones y electrones y a su vez los protones de quarks. De donde creen que salieron esos quarks. Salieron de la evolución del Universo, del origen, después la materia se fue organizando a lo largo de la vida. Lo que llamamos evolución de este sistema. Que la gente conozca esas cosas, para nosotros, es fundamental", concluyó.