A nivel mundial, han sido solo cuatro los observatorios de rayos gamma que han utilizado el agua como principal instrumento para la detección de altas energías. Dos de ellos en el Tíbet: Argo (2001-2014) y Tibet As-gamma (1990-presente), otro es Milagro (2000-2008), que estaba situado en Los Álamos, Nuevo México, y su sucesor HAWC (High Altitude Water Cherenkov) (2013-2015), ubicado en Sierra Negra, en el estado de Puebla, México.
Estos cuatro observatorios son los únicos detectores Cherenkov de agua que hay en el mundo. En entrevista con la Agencia Informativa Conacyt, el doctor Eduardo de la Fuente Acosta, jefe de la Red de Cables de HAWC, explicó el papel que desempeña el agua como instrumento para la detección de altas energías.
“El observatorio HAWC promueve una manera de ver la astrofísica de una forma poco convencional. Esto es muy interesante, puesto que para hacer astronomía, lo común es realizar observaciones con telescopios, lentes, espejos, antenas. En el caso de la astrofísica de altas energías, de rayos gamma, utilizamos el agua como elemento o herramienta indispensable”, relató.
La atmósfera, detector —superior— de rayos gamma
El doctor De la Fuente, miembro nivel I del Sistema Nacional de Investigadores (SNI), explicó que la luz de altas energías, para bien de la biósfera, es absorbida por la atmósfera terrestre, lo cual impide que los seres humanos detecten rayos gamma de manera directa con el uso de instrumentos en la Tierra, razón que impulsó al lanzamiento de satélites fuera de la atmósfera para hacer la detección de rayos gamma.
“La atmósfera impide que si yo utilizo aquí en la Tierra un telescopio, pueda observar rayos gamma. Eso representa un problema, porque si la atmósfera absorbe la luz más energética y la manera de estudiar rayos gamma es por medio de satélites, ¿por qué HAWC puede detectarlos desde la Tierra? Porque utiliza la atmósfera como un detector”, explicó.
Eduardo de la Fuente, además profesor investigador del Departamento de Física del Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías (CUCEI), detalló que se diseñó HAWC como un instrumento que utilice el agua como una técnica de vinculación para relacionarse con el detector —atmósfera—. Al instrumento, HAWC, se le llama detector inferior, porque quien descubre las partículas es la atmósfera, mientras que el agua es la que permite vincular el instrumento —detector inferior— con el detector (superior).
HAWC se compone por 300 tanques de agua con detectores que observan la radiación Cherenkov, la cual se genera a causa de las partículas de la cascada que se mueven por la atmósfera terrestre y fueron originadas por los rayos gamma de objetos celestes, mismos que fueron absorbidos por la atmósfera. Cuando estas partículas atraviesan por el agua, emiten dentro de los tanques, una luminosidad tenue de color azul, la luz Cherenkov.
“Podemos decir que HAWC es un observatorio para estudiar el universo en la luz más energética que existe —millones de millones la energía de la luz que ven nuestros ojos—, que está compuesto por contenedores de agua —detectores inferiores— y no es un telescopio que apunta, es un reservorio de agua. Esto nos lleva a un reto tecnológico, ya que HAWC se vale de especialistas, instrumentistas y gente multidisciplinaria, no solamente de astrofísicos”, concluyó.
Fuente: CONACYT.
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