Analizar datos que sirvan para detectar la fuente de donde provienen los rayos cósmicos que llegan a la Tierra, es el propósito del trabajo que realiza el estudiante del doctorado en ciencias físico-matemáticas, del Centro Universitario de los Valles (CUValles), Juan Carlos Díaz Vélez.
Este proyecto, que el estudiante efectúa para su tesis doctoral, es posible gracias a la colaboración entre el Observatorio de Neutrinos IceCube —operado por la Universidad de Wisconsin, donde previamente trabajaba como programador de simulaciones—, ubicado en la Antártida, y el Observatorio de Rayos Gamma HAWC (High-Altitude Water Cherenkov), en el que participa la Universidad de Guadalajara y que tiene sede en Puebla.
“Hawc cubre el hemisferio norte e IceCube cubre el hemisferio sur. El primero es un observatorio detector de rayos gamma, pero tiene un fondo de rayos cósmicos, que son partículas, protones que caen en la Tierra, y por otra parte IceCube es un observatorio de neutrinos, partículas sin carga eléctrica”.
Para el estudiante del CUValles el tema de los rayos cósmicos siempre ha sido “alucinante”, y trabajar en dos laboratorios de tal importancia es un verdadero honor: “Me siento muy afortunado de estar trabajando con el detector más grande de neutrinos y el detector más grande de rayos gamma. Es ciencia de vanguardia”.
Díaz Vélez explicó que existen ciertas regiones donde se detecta un exceso de rayos cósmicos, por lo que la idea es analizar los datos producidos en ambos laboratorios, ya que al tener una cobertura parcial del cielo, el análisis se limita y hace difícil detectar el origen de los rayos.
La idea de este proyecto surgió a partir del trabajo del alumno en la Universidad de Wisconsin, Estados Unidos, institución miembro de la red de colaboradores de Hawc. Por eso decidió buscar al doctor Eduardo de la Fuente, investigador del Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías (CUCEI), quien coordina la colaboración de la UdeG en Hawc, y le presentó la propuesta de hacer un análisis conjunto de ambos observatorios.
De acuerdo con Juan Carlos Díaz, el trabajo consistirá en un análisis estadístico que no se enfocará a un evento en particular, sino que la acumulación de datos permitirá identificar de qué parte del cielo proviene una mayor cantidad de rayos cósmicos y con ello hacer un mapeo de sus fuentes, y con base en simulaciones tratar de entender la estructura de los campos magnéticos en el vecindario del Sol, en la Vía Láctea.
“Actualmente estoy trabajando en los análisis. Se requería por lo menos un año de datos de Hawc. Ahora ya los tenemos, pero mientras más datos haya, mejor el resultado. Estaremos estudiándolos este verano para sacar una publicación en otoño o en invierno, y volver a repetir el análisis con más datos dentro de un año”.
Para este análisis considerarán varias posibilidades, añadió Juan Carlos Díaz, como la de una supernova que ha explotado hace miles de años y de la que apenas estaremos recibiendo rayos cósmicos.
“También puede ser un fenómeno que resulta de los mismos campos magnéticos, que estos estén produciendo la anisotropía. Esto nos puede revelar datos acerca de la estructura de la heliósfera, de los campos magnéticos producidos por el Sol”.
El estudiante del segundo semestre del doctorado pretende obtener suficientes resultados para concluir su tesis en un año, aunque su objetivo es continuar trabajando en este tema.
