Por Matías Alonso
Agencia TSS – El principal insumo de investigación del Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (ITEDA) son los rayos cósmicos, partículas subatómicas que llegan a nuestro planeta con una energía cien millones de veces superior a la que se puede generar en los aceleradores de partículas construidos por el hombre. La hipótesis científica es que estas partículas son aceleradas en inmensos agujeros negros y llegan a la Tierra a razón de una vez por siglo por kilómetro cuadrado, por lo cual es muy difícil detectarlas. Por esto, el Observatorio Pierre Auger, ubicado en Malargüe (Mendoza), ocupa 3.000 kilómetros cuadrados. Para poder estudiar los rayos cósmicos es necesario el diseño y la construcción de detectores muy específicos que miden el impacto de estos rayos cuando chocan contra las moléculas de la atmósfera superior y los físicos e ingenieros del ITEDA se especializan en su desarrollo. El instituto participa activamente en la investigación que se realiza en el Observatorio Pierre Auger y tiene dos sedes: en el predio del Centro Atómico Constituyentes (provincia de Buenos Aires) y en Godoy Cruz (Mendoza).
El director del ITEDA es Alberto Etchegoyen, un físico que se doctoró en Investigación Básica Nuclear en Oxford (Inglaterra) y que, posteriormente, se dedicó a la astrofísica y fue profesor visitante en el Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab), el precursor del Gran Colisionador de Hadrones (LHC, en inglés).
“Cuando terminé la licenciatura en Física empecé a trabajar en la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA) y, con la guerra de Malvinas, decidí irme a Oxford. Era una época complicada del país, de sufrimiento y estrés. Entonces, cuando surgió la oportunidad de completar mi formación en el exterior, decidí que era la mejor opción que tenía”, recuerda Etchegoyen.
¿Qué es el ITEDA?
El ITEDA es un instituto de investigación y de formación de recursos humanos a nivel de posgrado. En noviembre de 2009 empezamos las reuniones para su creación y es el único instituto con dependencia conjunta de la CNEA y el CONICET, y funciona bajo el paraguas académico de la UNSAM. Nuestra investigación tiene dos características muy importantes: trabajamos en colaboraciones internacionales y hacemos el diseño y construcción de sistemas de detección. Nos ubicamos en la frontera del conocimiento en el área.
El doctorado en Astrofísica que ofrecen tiene doble titulación con el Karlsruhe Institute of Technology (KIT) de Alemania. ¿Cómo surgió ese acuerdo?
Tras haber trabajado 20 años en el Observatorio Pierre Auger hemos obtenido cierto nivel de reconocimiento por parte de nuestros colegas y, en particular, de Alemania, que tiene un rol muy protagónico en el Pierre Auger a través del KIT y confía tanto en nosotros que manda a sus estudiantes para que los formemos. El doble doctorado no es solo un sistema de cotutela, sino que todos los años ingresan cuatro nuevos doctorandos, dos por el KIT y dos por el ITEDA, y tienen que pasar por lo menos un tercio del tiempo en la contraparte. Eso implica un alto nivel de confianza en la formación que brindará la otra parte. El KIT tiene un rol protagónico en el proyecto Pierre Auger y un prestigioso investigador y docente de esa institución (Johannes Blümer) es profesor emérito de la UNSAM, que es como su segunda universidad.
El Observatorio Pierre Auger, ubicado en Malargüe (Mendoza), ocupa 3.000 kilómetros cuadrados.
¿Qué buscan detectar en Malargüe?
Analizamos los rayos cósmicos, que son las energías más grandes de la naturaleza, son mensajeros del espacio exterior. Nuestra meta más importante es establecer una nueva rama de la ciencia, que es la astronomía de partículas cargadas. La astronomía, como la conocemos hoy, trabaja con la observación de luz. En cambio, en la radiación astromagnética observamos núcleos y partículas con carga eléctrica que, cuando llegan a la Tierra, interaccionan con la atmósfera y crean un chubasco de partículas. Acá analizamos el chubasco para conocer esa fuerza, que no se conoce bien porque efectivamente esas energías son muy altas y no existe nada con esa fuerza. La diferencia con la astronomía está en que, como estos rayos vienen con energías tan grandes, no se deflectan con los campos electromagnéticos que cruzan en su camino. Los otros temas relacionados con esto pasan por estudiar la composición química y saber qué tipo de partículas llegan: si son protones, núcleos de hierro, carbón o helio, y entender su comportamiento a niveles de energía tan altos.
¿Los detectores captan el chubasco en lugar del rayo?
Exactamente, porque el rayo es imposible de captar, es una partícula y nada más, por lo que habría que estar justo en ese lugar.
¿Qué actividades tienen planeadas para el futuro?
Hace poco se firmó un convenio con las agencias internacionales financieras para prorrogar por diez años el funcionamiento del Observatorio Pierre Auger, lo que implica un compromiso importante. Los gastos de mantenimiento son de dos millones de dólares por año y hay 500 personas trabajando allí. En el observatorio habrá dos nuevos sistemas de detección, ambos desarrollados en la Argentina. Uno es de Bariloche y el otro de nuestro grupo. Nuestro desarrollo del detector es integral: diseño, telecomunicaciones, electrónica, análisis de datos, computación, optoelectrónica, instalación y puesta en funcionamiento. Esta posibilidad es interesante porque la colaboración internacional ha adoptado como mejoras del observatorio a los dos sistemas de detección que aporta la investigación local. Además, en la zona de Malargüe se instaló la antena Deep Space Antenna 3 (DSA-3). Es un proyecto de 50 millones de dólares y lo instaló la European Space Agency (ESA) en las afueras del laboratorio Pierre Auger [esta antena de 35 metros de diámetro se comunica con la misión ExoMars, que busca estudiar la vida en el planeta Marte]. En la Argentina, el proyecto es coordinado por la Comisión Nacional de Actividades Espaciales (CONAE) pero el ITEDA fue convocado a participar y creo que influyó mucho el buen desempeño del proyecto Auger. Pese a los altibajos de la economía, sobre todo cuando fue la crisis de 2001, tanto el Gobierno nacional como el provincial han tomado al Pierre Auger como una cuestión de estado. Lo han mantenido a lo largo de los años y creo que eso ha sido una razón fundamental para que se instalara la antena DSA-3 en Malargüe y para la próxima instalación del observatorio Qubiq en Salta.
¿Qué objetivos tiene ese observatorio en Salta?
Lo que se buscará allí es analizar el universo primordial, los primeros instantes del universo. Lo que denominamos la edad inflacionaria del universo. El objetivo es estudiar lo más directamente posible esa etapa para tener una huella definitiva de si existió o no la inflación universal. Buscamos ondas gravitacionales primordiales de esa época.
Si bien son parte integrante del proyecto unos veinte países, los más importantes son Estados Unidos, Alemania y la Argentina, probablemente en ese orden. Los desarrollos científico-técnicos están a cargo de cada país. Nosotros lo hemos podido hacer y se ha mantenido a lo largo de los años. Las provincias (en este caso, Mendoza) colaboran en ciencia y técnica si ven los resultados en su territorio. Por ejemplo, Malargüe actualmente es un punto de turismo científico, la gente visita el Pierre Auger. Todos los días hay charlas para los visitantes y se le incorporó el primer planetario digital profesional fijo gracias a nuestra colaboración. Se ha transformado en un núcleo de turismo científico y eso es beneficioso para la provincia.
¿Cuál es el lugar de los científicos argentinos en el Pierre Auger?
A medida que fueron pasando los años creo que hemos podido competir con nuestros colegas con mejores bases y sustentos. Cuando iniciamos la construcción, hace 20 años, no había ninguna experiencia en rayos cósmicos en la Argentina. Por lo tanto, empezamos todo desde cero y no tuvimos una participación importante en la parte de diseño, aunque sí la tuvimos en la construcción y prueba de prototipos porque teníamos mucha trayectoria en física experimental. Con el paso del tiempo fuimos adquiriendo más experiencia en el diseño y construcción de prototipos nuevos y sistemas de detección. Eso se vio fortalecido porque el grupo fue creciendo: ahora somos unas sesenta personas y ya no hay solo físicos, sino también ingenieros.
¿Por qué es importante eso?
Es raro que los ingenieros se involucren en ciencia básica y en el ITEDA tenemos un grupo importante de ingenieros que hacen investigación en tecnología de sistemas de detección. Lo que también es raro, aunque ahora es un poco más común, es que hagan investigación. El doctor en ingeniería existe, pero es algo relativamente nuevo y en ITEDA ya tenemos cinco. Probablemente haya más en este instituto que en la mayoría de las instituciones del país. La creación del ITEDA respondía a las necesidades que planteaban las grandes colaboraciones internacionales, como en el campo del desarrollo de detectores, lo cual, a la vez, implica una hermandad entre físicos e ingenieros.
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