Exploración de los misterios espaciales con rayos gamma
( Publicado en Revista Creces, Enero 1987 )

Los estudios astronómicos pretender llegar a dilucidar problemas tan complejos como el origen de los rayos cósmicos y la creación misma de la materia.

Durante muchos siglos el telescopio fue el único medio de que disponía el hombre para explorar las profundidades del espacio. La idea de que los cuerpos que emiten rayos de luz también podrían irradiar otras formas de energía sólo se le ocurrió hace poco tiempo. Desde entones se ha sugerido la posible existencia de otros cuerpos que sólo transmitan otras formas ce radiación.

Las observaciones por rayos ultravioletas e infrarrojos utilizando formas de luz invisible imposible de percibir para el ojo humano, fueron consideradas desde un principio como métodos auxiliares naturales de los sistemas visuales y hoy día la radioastronomía es una ciencia tan conocida como la óptica.

Los astrónomos y los físicos creen que podría existir una infinidad de fuentes de energía astronómica invisibles que emitan su energía en otras formas de radiación electromagnéticas. Entre las radiaciones de longitud de onda corta se piensa que existen oportunidades muy tentadoras de aplicación práctica, primeramente con la astronomía de rayos X y luego, como conclusión lógica de los sistemas de antenas de radiación, el uso de rayos gamma de energía muy alta.

La posibilidad de utilizar estos rayos para observaciones desde la Tierra fue sugerida por primera vez en Grana Bretaña en 1953, y para fines de dicha década los científicos ya discutían libremente cuáles podrían ser sus posibilidades. Sin embargo, fue necesaria la aparición de los satélites espaciales para que tales posibilidades pudieran convertirse en realidad.


Partículas de bombeo rítmico

Las primeras fuentes cósmicas de rayos gamma fueron detectadas por satélites norteamericanos en 1968 y provenían de nuestra propia galaxia. Para comienzos de los años 70 ya se habían identificado los pulsares activos CRAB y VELA bombardeando rítmicamente partículas de rayos gamma al espacio. Con el satélite COS-B de la Agencia Espacial Europea se ha detectado muchas otras fuentes gamma contra un fondo general de rayos gamma procedentes de nuestra propia galaxia y de otras. A modo de analogía, estas nubes de energía a la deriva podrían ser vistas como semilleros para la formación nuclear de partículas extrapesadas en el espacio o relacionadas con la creación de los rayos cósmicos.

También se ha detectado fuentes de rayos gamma empleando globos a gran altitud, por encima de la atmósfera terrestre. Se ha utilizado medios químicos para transmutar su energía en luz y usando fotocontadores para medirla, así como otros métodos para descubrir la fuente de las partículas de rayos gamma, pero para la aplicación rutinaria de la astronomía por rayos gamma, evitando unos costos prohibitivos, era necesario descubrir algo más cerca nuestro.


Respuesta en la tierra

Desgraciadamente la atmósfera terrestre está proyectada de forma única para impedir que el científico pueda hacer este tipo de labor. La atmósfera nos protege contra formas de energía penetrantes del espacio, contra la radiación cósmica, contra el exceso de luz ultravioleta y contra la radiación gamma galáctica.

Pero ahora se ha descubierto una forma de solucionar estos problemas. Las varillas de combustible agotado extraídas de un reactor nuclear imparten un débil brillo azul a los estanques de agua profundos en que son almacenadas. Esta es la llamada radiación Cerenkov producida al pasar los rayos gamma por el agua, y lleva el nombre del soviético Pavel Cerenkov, ganador del Premio Nobel que identificó este efecto en 1934.

Veinte años después los científicos británicos observaron el mismo efecto en destellos de luz visible durante la pulsación de rayos gamma espaciales a la atmósfera. Estos destellos, de unos 100 metros de ancho, sirven para rastrear una fuente emisora de rayos gamma.

Los trabajos hechos hasta la fecha en el campo de la observación por rayos gamma son relativamente modestos si se compraran con lo de los grandes observatorios astronómicos y radiodireccionales, pero se están haciendo estudios importantes no sólo por medio de satélites sino con unidades en tierra basadas en los Estados Unidos, la Unión Soviética y sur de Africa.


Seguimiento automático

El Reino Unido ha hecho aportes significativos en los métodos de observación por satélites y globos de la Universidad de Southampton, al sur de Inglaterra, así como con los interesantes estudios desde tierra basados en energías de rayos gamma muy altas de la Universidad de Durham, al norte del país.

El interés en esta universidad se despertó con períodos de observaciones regulares espaciados durante cuatro años en el desierto de Utah en los Estado Unidos. Los investigadores realizaron más de 1300 horas de observaciones con un conjunto de espejos de seguimiento automático, que los propios experimentadores describieron como ""muy lejos de los idóneo"", para contar los destellos de Cerenkov.

A pesar de esto lograron identificar fuentes de rayos gamma en el espacio con mucha más certeza que antes, incluyendo las inesperadas emisiones gamma de la estrella binaria de rayos X, Cygnus X-3. También ganaron confianza en otro sentido, ya que lograron obtener una buena subvención del Consejo Británico de Investigaciones Científicas y Técnicas para proyectar y construir un conjunto de espejos espaciales en Gran Bretaña.

Este conjunto ya está en proceso de construcción y consiste en u par de espejos paralelos de construcción celular hechos de un tipo de papel de aluminio, con un diámetro efectivo de unos 4,2 metros. La unidad es orientable en las monturas de telescopios azimutales normales y lleva fotocontadores en el foco de cada espejo.

El director del equipo de construcción es Edward Turver, profesor de Física de la universidad de Durham y especialista en astronomía de rayos gamma, que fue uno de los participantes principales en los experimentos realizados en el desierto de Utah.

El nuevo conjunto de espejos podría ser empleado para explorar los cielos en una larga búsqueda de fuentes de rayos gamma, pero el Dr. Turver no cree que ésta sea la función más importante. En lugar de esto, su objetivo será la investigación de fuentes específicas a medida que aparezcan localizando destellos luminosos de Cerenkov en un ángulo de cielo pequeño.

Utilizando una combinación de métodos de observación y estadística, el científico se propone distinguir estas fuentes de entre el bombardeo de la masa de rayos gamma omnidireccionales que asaltan constantemente la atmósfera desde la bóveda celeste.

La nueva unidad dará a su equipo los medios para identificar estas fuentes, quizás obtener en su día alguna de las respuestas sobre cómo la naturaleza produce niveles de radiación muy alta en el espacio, mucho mayores que los producidos en los aceleradores de partículas en la Tierra. En el centro mismo del rompecabezas podría yacer indicios acerca del origen de los rayos cósmicos y de la creación de materia. La astronauta por rayos gamma se encuentra en el umbral potencial humano para sondear secretos del espacio.



Jhon Delin,

Corresponsal científico
Sunday Telegraph,Londres.


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