Un nuevo balc¨®n al universo extremo

Cada noche, nuestra atm¨®sfera se ilumina con cientos de miles de cascadas de luz de un color azul intenso y extremadamente cortas. Si tuvi¨¦ramos ojos gigantescos y muy r¨¢pidos ver¨ªamos por encima de la luz de las estrellas el cielo convertido en una autentica fiesta de luces. ?Qu¨¦ origina estas cascadas azules en nuestra atm¨®sfera? Se trata de innumerables part¨ªculas muy energ¨¦ticas que bombardean la Tierra cada segundo, provenientes del espacio, que al entrar en contacto con la atm¨®sfera produce una lluvia de part¨ªculas y luz. Mientras est¨¢ usted leyendo este art¨ªculo un gran n¨²mero de estas part¨ªculas atraviesan su cuerpo.

El descubrimiento en 1912 con experimentos a bordo de globos de la existencia de estas part¨ªculas, a las que se denomino rayos c¨®smicos, le vali¨® al f¨ªsico austriaco V¨ªctor Hess el premio Nobel de F¨ªsica en 1936. Exactamente cien a?os despu¨¦s de su descubrimiento, sabemos que la entrada de rayos c¨®smicos en la atm¨®sfera es la responsable de dichas cascadas, y que en su composici¨®n encontramos n¨²cleos de casi todos los elementos estables conocidos, desde hidr¨®geno, predominante, hasta oro. Entre los rayos c¨®smicos tambi¨¦n encontramos los llamados rayos gamma, una denominaci¨®n gen¨¦rica que se emplea para describir fotones con energ¨ªas superiores a la de los rayos X.

A d¨ªa de hoy, no podemos asegurar a ciencia cierta cual es el origen de los rayos c¨®smicos, cuya tarea recae sobre la astrof¨ªsica de part¨ªculas. Una cosa si que es cierta: los modelos empleados siempre implican los procesos m¨¢s violentos que ocurren en el Universo. Estos procesos van desde la ca¨ªda de enormes cantidades de materia en agujeros negros supermasivos, como sucede en las llamadas galaxias activas, en el entorno de estrellas de neutrones que giran r¨¢pidamente o en restos de supernovas. Desde el descubrimiento, en 1989, de la primera fuente de rayos gamma (la Nebulosa del Cangrejo), el progreso del campo en estos ¨²ltimos a?os ha sido muy r¨¢pido, conoci¨¦ndose hoy d¨ªa m¨¢s de cien fuentes. La detecci¨®n de los rayos c¨®smicos aqu¨ª en la Tierra plantea, adem¨¢s, un gran reto tecnol¨®gico. El m¨¦todo m¨¢s prometedor, y el m¨¢s empleado hoy en d¨ªa, es el conocido como imagen Cherenkov. Con sus 17 metros de di¨¢metro, los telescopios MAGIC, situados en el Observatorio del Roque de los Muchachos en la Isla de la Palma, son un ejemplo del desarrollo y uso de esta t¨¦cnica. Ellos y sus predecesores llevan m¨¢s de 25 a?os operando cada noche aprovechando la calidad excepcional del cielo de las cumbres canarias.

?Nacido en 2007, el proyecto CTA (siglas en ingl¨¦s de Cherenkov Telescope Array, o Red de Telescopios Cherenkov) tiene como objetivo convertir la t¨¦cnica de Imagen Cherenkov en un campo maduro de la astrof¨ªsica construyendo el primer observatorio abierto dedicado al estudio de fuentes astrof¨ªsicas a muy altas energ¨ªas. Para ello, el CTA consistir¨¢ en dos grandes observatorios con decenas de telescopios cubriendo extensiones del orden de un kil¨®metro cuadrado. Uno de los observatorios se construir¨¢ en el hemisferio norte y el otro en el hemisferio sur, cubriendo de este modo la totalidad del cielo.

El proyecto CTA cuenta con casi mil cient¨ªficos e ingenieros de 25 pa¨ªses distribuidos por todo el mundo, incluyendo a Espa?a. La Uni¨®n Europea ha acogido la iniciativa incluy¨¦ndola como uno de las infraestructuras cient¨ªficas prioritarias para la uni¨®n, concedi¨¦ndole, en 2010, un proyecto a tres a?os para preparar su dise?o definitivo.

Uno de los objetivos de los grupos espa?oles es contar con el Observatorio Norte de CTA en las Islas Canarias

A principios del pasado mes de diciembre, alrededor de 300 cient¨ªficos de varios continentes, se reunieron en Madrid con el fin de discutir la evoluci¨®n y futuro del proyecto. Se espera que en 2014 comience la fase de construcci¨®n y que el observatorio funcione a pleno rendimiento desde 2018 y durante 30 a?os.

Espa?a es uno de los pa¨ªses m¨¢s importantes a nivel mundial en el campo de la astronom¨ªa de part¨ªculas. Dentro de CTA, Espa?a colabora en la definici¨®n de la f¨ªsica a estudiar, el dise?o de los telescopios, su electr¨®nica y el procesado de datos. Uno de los objetivos de los grupos espa?oles es contar con el Observatorio Norte de CTA en las Islas Canarias.

A mediados de enero se ha presentado una propuesta detallada a la colaboraci¨®n internacional proponiendo una localizaci¨®n concreta en la Isla de Tenerife con condiciones excelentes para la observaci¨®n. La propuesta espa?ola compite con otras de M¨¦jico, Estados Unidos, India y China. De conseguirse, Espa?a contar¨ªa con una nueva instalaci¨®n cient¨ªfica de primera l¨ªnea en su territorio que constituir¨ªa un important¨ªsimo foco cient¨ªfico y tecnol¨®gico. Los pr¨®ximos dos a?os son fundamentales, pues a lo largo de ellos se terminar¨¢n los estudios cient¨ªficos comparativos para determinar las mejores sedes y se abrir¨¢ la fase de negociaci¨®n, para lo cual es clave el apoyo p¨²blico.

Ignacio de la Calle e Irene Puerto trabajan en ingenier¨ªa y Servicios Aeroespaciales (INSA) y Manel Martinez, en el Instituto de F¨ªsica de Altas Energ¨ªas (IFAE).