Proyecto Auger
OBSERVATORIO PIERRE AUGER
Observatorio Sur
Malargüe, Mendoza Argentina
Objetivo del experimento
El objetivo general del proyecto Pierre Auger es entender el origen y composición de las partículas con mayor concentración de energía conocida, los rayos cósmicos de ultra alta energía.
Los rayos cósmicos son mayoritariamente partículas subatómicas cargadas que llegan a nuestro planeta con un espectro de energía que cubre varios órdenes de magnitud. El flujo diferencial de rayos cósmicos sigue aproximadamente una ley de potencia (Energía-3), yendo desde algunos cientos por metro cuadrado por segundo para bajas energías (~10E9 eV), hasta sólo unos pocos por km2 por siglo para los rayos cósmicos de energías ultra elevadas (~10E20 eV).
Evolución histórica
Habiendo sido descubiertos por Victor Hess en 1912, los rayos cósmicos, su origen y composición son aún tema de investigación. Hay evidencias de que los rayos cósmicos con energías de hasta ~10E15 eV serían partículas subatómicas aceleradas en las ondas de choque producidas por las explosiones de supernovas en nuestra propia galaxia. Inclusive hasta energías de ~10E17 eV, bajo ciertas condiciones, estas partículas podrían acelerarse en los mismos objetos. Para energías superiores a ese valor, no es evidente que se den las condiciones necesarias dentro de la Vía Láctea, pero sí en otras galaxias en donde se observan procesos energéticos más importantes, como ser galaxias de núcleo activo. Si los rayos cósmicos fueran partículas cargadas, como la mayoría de baja energía, la interacción con los abundantes fotones del fondo de radiación cósmica que encuentra el rayo en su largo camino hacia la Tierra degradaría su energía hasta alcanzar un máximo de ~10E20 eV (valor conocido como corte GZK) en distancias características de 50 Mpc, la cual es mucho menor que la distancia a la que se encuentran la gran mayoría de las galaxias candidatas a producir estos rayos.
Con el fin de estudiar los rayos cósmicos a estas energías ultra elevadas, la Colaboración Internacional Pierre Auger está finalizando en Mendoza el primero de los dos Observatorios que permitirán detectar suficiente cantidad de eventos como para tener buena estadística para rayos cósmicos con energías por encima de 3x10E18 eV, siendo la energía umbral de los instrumentos de ~10E18 eV. Este valor de energía umbral del Observatorio Auger deja sin cubrir un intervalo importante en el espectro con respecto a otros instrumentos que trabajan a menores energías. La complejidad del problema del origen de los rayos cósmicos a estas energías hace que sea ventajosa una cobertura más amplia de la parte mencionada del espectro, por lo que se están proponiendo extensiones del Observatorio hacia más bajas energías. Entre el Observatorio Auger en su actual fase de construcción y los experimentos existentes que adquieren eventos de rayos cósmicos de menores energías, existe un significativo intervalo en el cual no existe yuxtaposición de datos. Este problema será subsanado en la última fase de construcción del Observatorio consistente en una extensión que posibilitará la detección en energías por debajo de los 0.1 EeV y que mejorará la identificación del rayo cósmico primario.
Observatorio Auger extendido
Incluirá detectores de superficie, contadores de muones y detectores de fluorescencia de mayor ángulo de apertura , con lo cual, Auger tendrá un total de 27 telescopios, 1666 detectores de superficie y 85 contadores de muones.