HAWC: observatorio para rayos gamma

Los rayos gamma son muy difíciles de detectar en la Tierra para efectos astronómicos, sin embargo, hay unas maneras muy ingeniosas de hacerlo.

HAWC

Los rayos gamma, los más energéticos, vienen de los eventos más violentos del universo, pero son absorbidos por la atmósfera. Dado que tienen una gran energía, los fotones de rayos gamma absorbidos en la atmósfera son ionizados (cargados), y reemiten otro fotón de menor energía, y se repite el proceso. Es decir, un simple fotón de rayos gamma hace una cascada de partículas. Y esa cascada es la que se puede detectar en la Tierra, aunque a grandes alturas.

Núcleo activo de galaxia que emite en rayos gamma (y otras longitudes de onda)

El HAWC es un detector de rayos gamma que se está construyendo en la Sierra Negra en Puebla (México), a una altitud de 4600 metros. Sus siglas significan High Altitude Water Cherenkov. No lo llamaré telescopio porque es muy diferente de todo lo que uno cree que es un telescopio. El HAWC, para detectar los rayos gamma cuenta con ¡tanques de agua! El HAWC tendrá un arreglo de 300 tanques de 7.3 metros de diámetro y 4 metros de alto llenos de agua, y 4 detectores por tanque.

Para detectar la cascada de partículas, se utiliza el efecto Cherenkov (https://imperiodelaciencia.wordpress.com/2011/10/12/rainbow-boom-el-efecto-cherenkov/), ya que las partículas que entran al agua emiten lo que se conoce como radiación Cherenkov, que es detectable. Con ello, el HAWC puede detectar a los rayos gamma de manera indirecta.

Cascada producida por una partícula cargada (roja) emitiendo radiación Cherenkov (verde), en el tanque de agua del HAWC

Los rayos gamma no son los únicos que crean radiación Cherenkov, también parte de los rayos cósmicos hace una lluvia de partículas que no se quiere (hacen ruido). Para eliminar el ruido, el HAWC tiene lo que se conoce como IACT (Imaging Air Cherenkov Telescopes). Con ello se puede saber de qué tipo de partícula se originó la cascada, y eliminar lo que no se necesite.

La cascada de la derecha es la que es ruido

 

El HAWC aún está en proceso de construcción, sin embargo, su resolución se espera que mejore mucho de los otros observatorios Cherenkov que se estén utilizando. Gracias a él se podrán observar muchos objetos que emitan en rayos gamma y estudiarlos mejor (por ejemplo, lo gamma ray bursts son eventos que aún no se tiene claro cómo tienen tanta energía).

Fuente de imágenes:

http://t1.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQ6bI7yvRAtyuImOnNODV6T2JNDK7o4ZuMY5sE6WDRZYdAiDmhG

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