El Observatorio Pierre Auger aportará luz sobre la materia oscura

La Universidad de Alcalá es uno de los centros de investigación españoles que forman parte del Observatorio Pierre Auger, el detector de rayos cósmicos más grande del mundo, que se encuentra en Malargüe (Argentina). “El objetivo del Observatorio es la detección de rayos cósmicos de ultra alta energía- mayores de 1018 electrón voltio (eV)- formados por protones y núcleos de átomos, para así conocer donde se genera esta radiación. Para ello cuenta con 1600 detectores de superficie y 24 de fluorescencia. De este modo, se convierte en el primer detector híbrido del mundo”, explica Eduardo Colombo, investigador del Observatorio Pierre Auger y profesor visitante del grupo SPAS-UAH. “También pretendemos comprender qué mecanismos originan estas energías, lo cual nos daría la clave para entender el origen del Universo”, añade Colombo.

La UAH participa en el infill AMIGA/AUGER, gracias a la colaboración con el Dr. Eduardo Colombo, y en la construcción del prototipo BATATA, un arreglo de 3 planos de detectores de centelleo cuyo objetivo principal es estudiar la contaminación de origen electromagnético de la componente muónica en función de la profundidad. También colabora, junto con la Universidad de Santiago, en el suministro de sistema de potencia para los detectores de superficie del Observatorio en la provisión de un sistema fotovoltaico que incluye los paneles solares, baterías, reguladores, etc.

Otro de los intereses del grupo de investigadores de Astropartículas, Plasmas Espaciales y Física de Altas Energías (SPAS) de la Universidad de Alcalá es la investigación de la materia oscura, que conforma aproximadamente el 70% de la materia del Universo y de la que todavía no se conoce su origen. Uno de los modelos teóricos existentes indica que una parte de ella, conocida como super heavy dark matter, según la profesora de la UAH Dolores Rodríguez Frías “es una materia masiva, cuasi estable y que también es una reliquia del Big Bang y que por tanto es una materia que ha estado ahí desde las etapas más primigenias del Universo primordial aunque todavía hay controversia acerca de su detección.

“A medida que aumenta la energía de las partículas disminuye la cantidad –flujo- y esto hace que la probabilidad de detección de los rayos cósmicos de ultra alta energía sea muy baja, ya que llegan a la Tierra del orden de 1 partícula por km2 y por siglo. Al aumentar la superficie del detector, aumentamos también la probabilidad de encontrar las partículas que buscamos. El Observatorio Auger espera registrar más de 600 eventos en los veinte años que funcionará el observatorio”, indica Eduardo Colombo. Para seguir avanzando en la investigación de esta radiación, dentro de este proyecto se ha marcado como objetivo la construcción de un nuevo Observatorio en Colorado (Estados Unidos), que triplica en superficie al Observatorio Pierre Auger y que permitirá estudiar el Hemisferio Norte, para poder obtener una cobertura total del cielo y aumentar la estadística de las partículas que llegan a la Tierra. Este nuevo detector será capaz de identificar energías más potentes, pero no es suficiente ya que, tal y como indica Rodríguez Frías, “nuestro futuro está en el espacio”.

Ya hay países trabajando en estos proyectos espaciales, como es el caso de Japón, que lidera la colaboración internacional JEM-EUSO (Extreme Universe Space Observatory) para emplazar en el módulo japonés de la Estación Espacial Internacional un telescopio JEM-EUSO, que permitirá detectar la radiación cósmica a las energías más extremas. El grupo de Astropartículas de la UAH participa también en esta colaboración internacional formada por 10 países de los que 5 son europeos.