Científicos del observatorio High Altitude Water Cherenkov (HAWC) han revelado un mapa del universo nunca antes visto, esto, a partir de rayos gamma de la más alta energía

Por: Redacción

Foto: Archivo EsImagen

Para el ojo humano, el cielo está dominado por estrellas, pero detectar otros objetos en luz de alta energía, como rayos ultravioleta, X o gamma, requiere instrumentos más sofisticados.

El instrumento HAWC puede detectar desde rayos gamma emitidos por los remanentes de las explosiones de supernovas, o el brillo de nubes iluminadas por electrones acelerados por pulsares, estrellas de neutrones rotando muy rápidamente, hasta blazares, los hoyos negros supermasivos en otras galaxias, que están devorando materia y lanzando en direcciones opuestas dos poderosos chorros de partículas relativistas.

Junto con otros observatorios se están estudiando estos fenómenos del Universo donde existen condiciones extremas a fin de probar las leyes de la física, en particular la gravitación, en condiciones que no son alcanzables en la Tierra.

Alberto Carramiñana, investigador principal de dicho observatorio, por parte del INAOE, afirmó que el HAWC aporta una nueva visión de los fenómenos más violentos del Universo y que esto ha sido posible gracias a la participación de científicos mexicanos de diversas instituciones.

Este observatorio, producto de una colaboración binacional de México y Estados Unidos, consiste en un arreglo de 300 grandes detectores de luz Cherenkov y cada uno contiene 200 mil litros de agua ultra pura para detectar las partículas que se producen cuando un rayo gamma de muy alta energía choca en lo alto de la atmósfera.

Se ubica en Puebla a 4,100 m de altitud en el volcán Sierra Negra dentro del Parque Nacional Pico de Orizaba y opera continuamente barriendo dos terceras partes de la bóveda celeste.

Por su parte el también investigador de la BUAP, Humberto Salazar, indicó que el HAWC es más eficiente a fotones del orden de algunos Teraelectrónvolts, equivalente a las energías alcanzadas en el colisionador de Hadrones del CERN en Ginebra, sin embargo HAWC ha reportado la existencia de fotones de mucho mayor energía a la alcanzada por cualquier maquina producida por el hombre hasta ahora.

Asimismo Ibrahim Torres, jefe de sitio del Observatorio, refirió que HAWC detecta más de 20,000 eventos producidos por rayos gamma y rayos cósmicos cada segundo, produciendo más de 1 Tb de datos cada día, esto equivale allanar unas 150 memorias USB de las que usamos en casa por día”.

Oscar Martínez, de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas de la BUAP, dijo que la emisión de rayos gamma por parte de objetos astronómicos refleja condiciones físicas extremas, como las que se alcanzan en la vecindad de los núcleos de algunas galaxias, conocidas como activas; HAWC pudo detectar una de las más brillantes conocidas: Markarian 501.

Las observaciones de HAWC muestran que hay cerca de 40 fuentes de rayos gamma en el plano de nuestra galaxia entre remanentes de supernovas, nebulosas iluminadas por pulsares y sistemas binarios de estrellas con hoyos negros.

Estas van a ser estudiadas con detalle para obtener sus espectros y determinar si son fuentes puntuales o extendidas. También van a ser monitoreadas continuamente durante varios años para determinar su comportamiento temporal y ver si tienen variaciones que indiquen nuevos fenómenos.

Un cuarto de las fuentes observadas no se conocían anteriormente; por ejemplo, en la región del Cisne se sabía que existía una fuente de rayos gamma, pero la mayor sensibilidad del observatorio HAWC detecta tres posibles fuentes en esa región.

La observación ininterrumpida del cielo en rayos gamma hace de HAWC un instrumento ideal para detectar fenómenos temporales como las ráfagas de los blazares y lanzar alertas a la comunidad de observatorios que pueden estudiar estos fenómenos para hacer observaciones conjuntas. HAWC ha estado monitoreando dos blazares Markarian 421 y Markarian 501 durante el primer año de operaciones observando variaciones continuas en el flujo emitido en rayos gamma.

El 6 de abril se detectó una ráfaga de Markarian 501 que aumentó su brillo un factor de 5 durante varias horas.

Los investigadores también revelaron que el próximo año HAWC cuadruplicará su poder de visión con la instalación de más de 300 nuevos detectores, lo que permitirá tener una mayor definición en sus observaciones y dar respuesta a esas y nuevas incógnitas.

Luis Villaseñor, científico participante en el proyecto por parte de la BUAP/UMSNH, añadió que el observatorio HAWC ha permitido la construcción y operación en México de un instrumento científico de frontera único en el mundo por sus características de detectar la luz más energética del Universo y de identificar las fuentes donde se origina.