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Dirección de Divulgación y Comunicación
Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica
Boletín de prensa 08/2015
HAWC: un observatorio de clase mundial a 4100 metros sobre el
nivel del mar
Santa María Tonantzintla, Pue., a 17 de marzo de 2015. El próximo 20 de marzo
se inaugurará el observatorio de rayos gamma HAWC, único en el mundo por su
capacidad de detectar de manera permanente la radiación electromagnética más
energética del Universo, observando diariamente dos tercios de la bóveda celeste.
Ubicado en el Volcán Sierra Negra en el estado de Puebla a 4,100 metros
sobre el nivel del mar, HAWC (High Altitude Water Cherenkov, por sus siglas en
inglés) está integrado por 300 detectores Cherenkov, cada uno constituido por un
enorme contenedor de agua ultra pura de 5 metros de alto por 7.3 metros de
diámetro, dotado con instrumentación de muy alta sensibilidad. Este experimento
monitorea las 24 horas del día los 365 días del año fuentes celestes emisoras de
rayos gamma. A partir de su inauguración, este viernes 20 de marzo, HAWC operará
al cien por ciento de su capacidad.
Los astrofísicos y los físicos de partículas involucrados en el experimento
podrán estudiar los fenómenos más violentos del Universo, como explosiones de
supernova, coalescencia de estrellas binarias y el colapso de objetos compactos.
HAWC estudiará la actividad del centro de la Vía Láctea, pulsares y sus nebulosas
asociadas, regiones de aceleración de rayos cósmicos y la distribución en detalle del
campo magnético galáctico. Además se podrá monitorear la actividad solar y su
interacción con el campo magnético terrestre. También será posible hacer estudios
relacionados con naturaleza de la materia oscura.
Las principales instituciones involucradas en este proyecto binacional son el
Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE), la Benemérita
Universidad Autónoma de Puebla (BUAP), la Universidad Nacional Autónoma de
México (UNAM), junto con la Universidad de Maryland y Los Alamos National
Laboratory. Este esfuerzo de treinta instituciones de México y Estados Unidos es
apoyado con financiamiento proveniente del Consejo Nacional de Ciencia y
Tecnología (CONACYT), así como de la National Science Foundation y el
Departamento de Energía de los Estados Unidos.
HAWC registra rayos gamma, la radiación más energética del Universo, así
como rayos cósmicos, partículas muy energéticas aceleradas en objetos celestes,
mediante la técnica Cherenkov de agua, la cual requiere grandes cantidades de
agua ultra pura como medio trazador del paso de partículas de alta energía.
Inmersos en cada tanque detector se encuentran cuatro tubos fotomultiplicadores,
sensores capaces de captar señales muy débiles de luz en el agua.
Los rayos gamma de muy alta energía generan en la atmósfera una cascada
de partículas que crece hasta alcanzar un máximo a unos seis mil metros de altura
sobre el nivel del mar y empieza a decaer al seguir avanzando dentro de la
atmósfera. Al entrar al agua, las partículas de la cascada viajan más rápido que la
luz dentro de este medio, por lo que emiten un tipo de luz conocida como
Cherenkov, por el nombre de su descubridor, la cual es medida por los detectores,
revelando su origen. Reconstruyendo la señal observada por todos los detectores de
luz de manera conjunta mediante electrónica y equipo de cómputo de alta precisión,
es posible determinar la energía, dirección, tiempo de arribo y naturaleza de la
partícula responsable.
El Dr. Alberto Carramiñana Alonso, Director General del INAOE, explica: “La
radiación gamma es el tipo de radiación electromagnética más energética del
Universo. Es difícil producir rayos gamma en la Tierra; sólo los grandes aceleradores
de partículas tienen la capacidad de generar rayos gamma con energías
comparables a las que mide HAWC. Algunos objetos en el Universo producen este
tipo de radiación en eventos violentos, por ejemplo expulsando chorros de materia
que impactan con el medio interestelar. Con HAWC se pueden detectar explosiones
estelares, agujeros negros en centros de galaxias o estrellas de neutrones
produciendo poderosos campos eléctricos muy intensos y, más cerca de nuestro
planeta, ráfagas solares y en general fenómenos violentos del Sol”. Agrega que
HAWC es único en el mundo: “Su antecedente es el observatorio Milagro, que operó
de 1999 a 2008 en Nuevo México. HAWC es 15 veces más poderoso, logrando en
un año con un tercio del arreglo detector una base de datos de valor científico
comparable al que generó Milagro durante toda su operación”.
A su vez, el Dr. Ibrahim Torres, investigador del INAOE y jefe del sitio, apunta
que la construcción de HAWC se terminó en tiempo y en forma, y que estará
operando durante diez años: “La construcción tuvo varias etapas porque HAWC es
modular. Tuvimos primero el arreglo de ingeniería VAMOS; después HAWC 30,
cuando empezamos a hacer la calibración y sacamos la sombra de la Luna, y luego
vino HAWC 100, cuando se comenzó a hacer ciencia, de hecho ya tenemos
artículos publicados sobre materia oscura, agujeros negros primordiales, anisotropía
de rayos cósmicos y uno sobre un destello de rayos gamma (GRB por sus siglas en
inglés)”.
Para el Dr. Humberto Salazar Ibargüen, investigador de la Benemérita
Universidad Autónoma de Puebla (BUAP), uno de los retos más importantes en la
construcción de HAWC fue suministrar la cantidad de agua que requiere el
experimento: “Tal vez el principal reto del proyecto fue el abastecimiento de 55 mil
500 metros cúbicos de agua para los 300 detectores en un lapso de tiempo de 36
meses”. La BUAP fue la institución responsable de coordinar el abastecimiento de
agua, así como de la instalación, operación y mantenimiento asociados al tema. De
acuerdo con el científico de la BUAP, HAWC permitirá continuar con el estudio de
fuentes como la Nebulosa del Cangrejo y abrirá nuevas puertas en la investigación
de objetos como Núcleos Activos de Galaxias (AGN por sus siglas en inglés):
“También Iniciaremos estudios de búsqueda de materia oscura a través de la
detección de los fotones de energía bien determinada, producidos por la aniquilación
de dicha materia obscura”.
El observatorio de rayos gamma HAWC será inaugurado el próximo 20 de
marzo y de manera inmediata iniciará con la toma de datos del observatorio
completo.
Las instituciones participantes de México son: la Benemérita Universidad
Autónoma de Puebla (BUAP), el Centro de Investigación y de Estudios Avanzados y
el Centro de Investigación en Computación del Instituto Politécnico Nacional
(CINVESTAV y CIC-IPN), el Instituto Nacional de Astrofísica Óptica y Electrónica
(INAOE), la Universidad Autónoma de Chiapas (UNACH), la Universidad Autónoma
del Estado de Hidalgo (UAEH), la Universidad de Guadalajara (UdG), la Universidad
Michoacana de San Nicolás de Hidalgo (UMSNH), la Universidad Nacional
Autónoma de México (UNAM) a través de los institutos de Astronomía, Física,
Ciencias Nucleares y de Geofísica, y la Universidad Politécnica de Pachuca (UPP).
Las instituciones estadounidenses que participan en HAWC son: Colorado
State University, George Mason University, Georgia Institute of Technology, Los
Alamos National Laboratory, Michigan State University, Michigan Technological
University, NASA/Goddard Space Flight Center, Pennsylvania State University,
University of California Irvine, University of California Santa Cruz, University of
Maryland, University of New Hampshire, University of New Mexico, University of
Utah, University of Wisconsin Madison y University of Rochester. Para más
información sobre HAWC se puede consultar la página: http://www.hawcobservatory.org/
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Contactos:
Mtra. María Guadalupe Rivera Loy
Jefa del Departamento de Difusión Científica
Tel. 01 (222) 266 31 00, ext. 7011
[email protected]
Montserrat Flores de la Peña
Departamento de Difusión Científica del INAOE
Tel. 01 (222) 266 31 00, ext. 7014
[email protected]