ANTECEDENTES
HAWC
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El concepto de un observatorio como el High Altitude Water Cherenkov, cuyo acrónimo es HAWC, está fincado en suelo mexicano y es uno de los proyectos internacionales y multidisplinarios en el que científicos de la UNAM colaborarán alrededor de diez años.
Hawc fue concebido en 2005 como un reservorio de agua de 300 por 300 metros de área y 8 metros de profundidad. En ese año varios sitios compitieron por alojar este nuevo proyecto de la astronomía, participaron por ejemplo: la montaña Chacaltaya en los Andes Bolivianos y el Tibet en China, no obstante el volcán Sierra Negra en Puebla, fue el sitio seleccionado en 2007 gracias a la solidez y experiencia que los astrónomos mexicanos tienen en proyectos similares, como el observatorio de rayos gamma Milagro, el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN en Suiza, y el observatorio de rayos cósmicos Auger, en Argentina.
HAWC está dentro del Parque Nacional Pico de Orizaba, conformado por dos volcanes: el más alto de México, Citlaltépetl o Pico de Orizaba, con una altura de 5,610m, y el volcán Sierra Negra, con una altura de 4,600m. HAWC se localiza a una altitud de 4,500m en una planicie más cercana al volcán Sierra Negra.
En 2008 se recibió financiamiento para construir un prototipo de HAWC y resolver problemas logísticos asociados a la altitud del sitio y el nuevo diseño que incluía contenedores o tanques de agua. En Marzo del 2009 se observaron los primeros rayos cósmicos con el prototipo.
La Ciencia en el HAWC
El universo observado en rayos gamma de alta energía pretende estudiar las regiones más violentas de nuestra galaxia y de algunas más alejadas. Estos procesos son extremadamente energéticos y por lo tanto de corta duración. En ciertos casos ocurren en regiones con los campos magnéticos o gravitacionales más intensos que se conocen como pulsares, magnetares y hoyos negros supermasivos. Otros son producidos por el material expulsado en explosiones de supernovas cuando a una estrella masiva se le acaba el combustible y muere. Las colisiones entre estrellas de neutrones o entre hoyos negros también producen rayos gamma de muy alta energía.
Rayos Gamma (γ)
En 1912 Victor Hess descubrió que la Tierra es literalmente bombardeada por radiación proveniente del espacio, la cual no llega hasta nosotros al ser absorbida por la atmósfera. En los años posteriores se demostró que esta radiación, denominada “rayos cósmicos”, está constituida por partículas cargadas, en su mayoría protones y núcleos atómicos, de muy alta energía. Los rayos cósmicos tienen energías enormes, desde algunos GeV (1 giga-electrón-volt = 1 000 000 000 eV = 109 eV) hasta centenares de EeV (1 exa-electrón-volt = 1 000 000 000 000 000 000 eV = 1018 eV). Los rayos cósmicos ultra-energéticos son millones de veces más energéticos que las partículas producidas por lo grandes aceleradores creados por el hombre.
Las ondas de radio, la luz visible y los rayos X y gamma son distintas manifestaciones de un mismo fenómeno: las ondas electromagnéticas o fotones. Lo que las diferencia es su longitud de onda o, equivalentemente, la energía del fotón en cuestión. Así, la luz visible corresponde a fotones de entre 2 electrón-voltios (eV) -luz roja- y 3 eV (luz violeta). La luz ultravioleta es más dañina para los organismos ya que sus fotones pueden tener una energía de 10 eV. Los rayos X tienen energías de centenares o miles de eV, y traspasan la piel y materiales delgados sin mayor dificultad. Los rayos gamma son los fotones de mayor energía. HAWC estudiará el cielo detectando fotones con energías de billones (millones de millones) de eV. Sólo los fenómenos más violentos del Universo pueden producir este tipo de radiación.
