Argentina, dando pasos en busca de albergar el inmenso proyecto CTA

Agencia CTyS (Emanuel Pujol) - Rayos intergalácticos caen sobre la atmósfera terrestre día tras día, con velocidades cercanas a la de la luz y con energías incomprensibles para la física actual. Entender estos fenómenos, que incluyen a los más extremos del Universo, podría revolucionar al mundo científico y Argentina puede ser una gran protagonista de este avance si es elegida como la sede Sur del proyecto Cherenkov Telescope Array (CTA).

Es muy posible que este proyecto, que representa una inversión de 130 millones de euros, se asiente en el país. “Estamos en competencia con Sudáfrica, que eventualmente haría un gran aporte económico, pero entendemos que la Argentina, sobre la base del prestigio conseguido en tanto huésped de proyectos internacionales como Pierre Auger, es una seria candidata”, dijo a la Agencia CTyS el Investigador Superior del CONICET Félix Mirabel.

El doctor Alberto Etchegoyen, representante argentino de los proyectos Pierre Auger y CTA y director del Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (ITeDA), señaló que los próximos meses serán determinantes para la selección del país sede del Observatorio Austral de CTA.

“La primera fecha importante es el 18 de abril, cuando se reunirán por primera vez, en Bonn, Alemania, todas las agencias del mundo que solventarían a CTA; allí estarán presentes, por parte de Argentina, tanto el MINCyT como la CNEA”, detalló el doctor Etchegoyen.

Posteriormente, hacia mediados de mayo, se realizará la próxima reunión general de CTA, en Toulouse, Francia, y, a fines de ese mes, los directivos de la colaboración internacional y el encargado del prototipo de telescopio Cherenkov de 12 metros -que ya se está construyendo- vendrán a Argentina, para recorrer los sitios candidatos de San Juan y de Salta. De dicho encuentro, también participarían los gobernadores de ambas provincias.

El doctor Gustavo Romero, vicedirector del Instituto Argentino de Radioastronomía (IAR), mencionó otro momento que será clave para la colaboración local de CTA: “El 1 de julio presentaremos oficialmente a la colaboración internacional el sitio que
habremos escogido como aspirante para albergar la red de telescopios”, aseguró.

Argentina tiene dos planicies candidatas: una de ellas en San Juan, a 2590 m.s.n.m. y en cercanías al Complejo Astronómico El Leoncito (CASLEO); en tanto, el área de Salta se encuentra a 3500 m.s.n.m. y está ubicada a 23 kilómetros al Norte de San Antonio de los Cobres.

La planicie de San Juan cuenta con 270 noches observables en el año, una nubosidad cercana al 25 por ciento y pone a disposición de la comunidad científica de CTA el apoyo logístico del CASLEO. En tanto, los cielos del sitio de la Puna tendrían aun menor contaminación lumínica, menos aerosoles y más noches despejadas.

El subgerente del Observatorio Pierre Auger, Ingomar Allekotte, consideró muy buenos ambos sitios de acuerdo a los requerimientos del proyecto CTA: “Se exige que la planicie tenga al menos unos 10 kilómetros cuadrados, que posea entre 2000 y 4000 metros sobre el nivel del mar, que esté ubicada dentro de determinado rango de latitud y que tenga una atmósfera muy limpia”.

En este sentido, la doctora Beatriz García, directora del Laboratorio Pierre Auger de la Facultad Regional Mendoza-UTN y vice directora del ITeDA, especificó que "se requiere de un sitio con pocas nubes, con una temperatura intermedia sin mucho frío ni mucho calor; también, es importante determinar la velocidad del viento, porque existe un límite por sobre el cual los telescopios no podrían estar en funcionamiento. Para estudiar estos factores, hemos instalando centrales meteorológicas en las dos planicies candidatas”.

“Por otra parte, para poder detallar el grado de contaminación lumínica en ambos sitios, se han instalado equipos de medición especiales, ya que CTA requiere un cielo oscuro”, agregó García.

Más allá del esfuerzo que están realizando los representantes del consorcio local de CTA, del prestigio conquistado a partir del Observatorio Auger y de la comunidad científica dispuesta a trabajar en Argentina, otro factor determinante será el apoyo político y financiero que estén dispuestos a dar los potenciales países huéspedes, y particularmente las mismas provincias.

Eventualmente, Sudáfrica realizaría un gran aporte económico. Argentina, para el establecimiento del máximo observatorio de rayos cósmicos del mundo, ubicado en Malargüe, Mendoza, participó en su momento con una cifra cercana a los 10 millones de dólares y se espera que para CTA destine una suma semejante.

Asimismo, el doctor Adrián Rovero, del Instituto de Astronomía y Física del Espacio (IAFE), estimó que “la participación de Brasil será de gran importancia en el aspecto científico, pero particularmente en el aspecto político". Y agregó: "Al igual que lo ocurrido con el Observatorio Auger, su contribución financiera podría volcar la balanza hacia Sudamérica”.

Una clave: el prototipo de telescopio de 12 metros
El diseño de los telescopios para el proyecto CTA aún no está terminado. Los más de 600 científicos de la colaboración CTA, diseminados en 80 centros de investigación pertenecientes a 25 países, buscan desarrollar la tecnología más óptima con el presupuesto disponible.

El astrofísico Adrián Rovero mencionó a la Agencia CTyS que “los sistemas actuales cuentan con dos a cuatro telescopios, en tanto que CTA tendrá una centena. Así, se conseguirá un campo de visión más amplio y mejoras de casi un orden de magnitud en la resolución angular y en la sensibilidad”.

“Habrán cuatro telescopios de unos 24 metros de diámetro, hipersensibles, siendo que los más grandes hasta ahora miden 17 metros. La misión de éstos será captar los rayos gamma de menor energía, los cuales son mucho más abundantes, pero generan señales más débiles”, explicó.

También habrán telescopios de 12 metros y otros más pequeños, de seis metros, que se destinarán a percibir los rayos gamma de mayor energía, que producen mejores señales, aunque menos abundantes, y por ello es estratégico captarlos en una mayor superficie.

Todos los telescopios tendrán una cámara de unos mil pixeles ultra-sensibles a la luz Cherenkov, para fotografiar los eventos. El proyecto CTA, que poseerá instrumentos diez veces más efectivos a los existentes, marcará una revolución en las posibilidades para comprender diversos fenómenos astrofísicos que ocurren en nuestra galaxia y fuera de ella.

CTA incrementará el rango operativo de energías. En la Vía Láctea, hay fuentes tremendamente potentes de rayos gamma, como los remanentes de supernova, los púlsares y los microcuásares, pero que son ínfimas en comparación a fuerzas existentes
en el Universo.

El doctor Alberto Etchegoyen marcó otro punto clave para lograr que la sede Sur de este proyecto ambicioso sea instalada en el país: “A mediados de 2012 va a estar terminado el primer prototipo del telescopio para CTA y nosotros consideramos que es fundamental que sea instalado en Argentina. La decisión debe ser tomada este año, pues hay que empezar a trabajar con la infraestructura, para recibir semejante telescopio, de un diámetro de 12 metros y un peso cercano a las 25 toneladas”.

¿Qué es CTA?
CTA son las siglas del proyecto internacional Cherenkov Telescope Array, destinado a abrir nuevas puertas a la Astrofísica y al conocimiento del Universo. Contará con dos redes de un centenar de telescopios cada uno, que serán diez veces más sensibles
que los sistemas utilizados actualmente para detectar el efecto que provocan los rayos gamma al impactar con la atmósfera terrestre, tras viajar durante miles o millones de años luz.

Este efecto se denomina Cherenkov, tomando su apellido del primer físico que fue capaz de caracterizar la radiación de tipo electromagnético que se produce cuando partículas avanzan a velocidades superiores a las de la luz en determinados medios.

Dicho fenómeno se genera cada vez que un rayo gamma impacta contra nuestra atmósfera, provocando una cascada electromagnética que disemina el rayo gamma original en millones de electrones, los cuales producen efecto Cherenkov. Si ese fenómeno no fuera tan efímero (solamente dura unos poco nanosegundos), sería perceptible a la vista humana e implicaría un bello espectáculo.

No obstante, la red de telescopios Cherenkov del proyecto CTA tendrá la capacidad de observar dichas lluvias o chubascos de fotones, durante las noches despejadas, con una efectividad diez veces superior que los sistemas ya instalados en otras partes del mundo.

Estos detectores, que tendrán hasta 24 metros de tamaño, estarán facetados en pequeños espejos que reconstruirán una visión conjunta con los telescopios cercanos de la gran red.

De esta forma, reconstruyendo la lluvia o chubasco, se puede determinar la dirección de la cual provenía el rayo cósmico. El proyecto CTA dará una visión vastísima a la comunidad internacional de astrofísicos que forman parte de la colaboración; asimismo, afinará la lectura de fenómenos conocidos, como los remanentes de supernova, y otorgará, quizás, las herramientas para empezar a entender la naturaleza de fenómenos que, hasta hoy, encierran más misterios que certidumbres.

Las redes de telescopios que serán ubicados en sendos hemisferios permitirán, quizás, iniciar la comprensión de, por ejemplo, los centros activos de determinadas galaxias, que son agujeros negros supermasivos en los cuales se producen aceleraciones de partículas hasta cien millones de veces más potentes que las alcanzadas en la denominada Máquina de Dios.