Ciencia a su alcance

Historia de la Búsqueda de Materia Oscura en la Argentina


Profesor Oscar Roberto Ameri-Iván Ameri


A los 41º40' de latitud sur y 65º23' de longitud oeste, en la provincia del Río Negro, a 2km de la localidad de Sierra Grande y 380m debajo de la superficie en uno de los túneles de la mina de hierro que explotaba la empresa HIPARSA, está instalado el primer laboratorio subterráneo de Sudamérica. Puesto en operación a mediados de 1994 por un grupo de científicos españoles, estadounidenses y argentinos, la razón fundamental de su existencia fue el propósito de buscar materia oscura.
Mediante un detector ubicado en dicho del laboratorio se comenzaron a recolectar datos del ambiente, con el propósito de identificar entre ellos a los que pudiesen tener origen en la materia oscura galáctica. ¿Cómo distinguir los fenómenos -en la jerga también llamados eventos- buscados de aquellos que, para los propósitos del laboratorio, fuesen espurios?. En experimentos en los que el número de los fenómenos buscados es muy bajo con relación a otros que también se registran, esta pregunta es, justamente, una de las más difíciles de contestar. Hay que encontrar alguna característica de los eventos que se buscan que los distinga de los más abundantes que no interesan. Los segundos reconocen dos fuentes dominantes: (i) la radiación cósmica y (ii) la radiactividad natural. Si se pudiese suprimir por completo la influencia de ambas radiaciones, sólo habría que aguardar la llegada del evento esperado, pero la realidad es que no existe blindaje perfecto que logre tal exclusión, por lo que es tarea del experimentador separar unos eventos de los otros.
Un primer paso para hacerlo es producir el mejor blindaje posible. Por ello se instaló el detector bajo tierra: los casi 400m de roca que hay por encima del laboratorio de Sierra Grande reducen los efectos de la radiación cósmica de muones a la diez milésima parte. Además, se lo rodeó con plomo, el material inerte más pesado que existe, para que absorba la radiación emitida por los materiales que lo rodean. Se utilizaron 16 toneladas de plomo, de las cuales dos, las más cercanas al detector, tienen propiedades especiales, pues carecen de un isótopo contaminante, el 210Pb. También se lo rodeó con bloques de parafina y láminas de cadmio, para frenar y absorber neutrones, respectivamente. El mismo detector se fabricó en una estación subterránea, en condiciones de cuidada limpieza, para minimizar su contaminación, si bien al trasladarlo de una estación subterránea a la otra resultó algo contaminado por la radiación cósmica.
Un segundo paso para identificar los fenómenos buscados es determinar su señal característica. En el experimento de Sierra Grande, la primera idea explorada apuntó a uno de los posibles tipos de materia oscura, los WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles). Los científicos especulan con que, por trasladarse la Tierra a través de la Vía Láctea enfrentando a un ‘viento’ de materia oscura, su rotación cada 24 horas debe causar diferencias en los eventos registrados por el detector. En ciertos puntos de la superficie terrestre se atenuaría parcialmente ese viento, porque la propia Tierra se interpondría entre el detector y la materia oscura. Tal efecto día-noche no se aplica a las otras dos fuentes mencionadas, que siempre actúan igual. Al anular eventos semejantes ocurridos con una separación de doce horas, los causados por las últimas fuentes deberían desaparecer y sólo quedarían los de la primera. Otra idea, válida para otro tipo de materia oscura (los axiones), es verificar si, dada la estructura monocristalina del detector, se producen procesos de difracción parecidos a los que los rayos X hacen sobre cristales, que serían característicos de estas últimas partículas. Los grupos que llevan a cabo la investigación trabajan activamente sobre ambas ideas. Como el número registrado de eventos del tipo que interesa es bajo, se requiere esperar mucho para obtener los datos que permitan confirmar o excluir la presencia de la clase de materia oscura buscada.

La NASA presentó a sus graduados, un grupo más diverso y con más mujeres

La NASA celebró este viernes la graduación de su última promoción de astronautas en una ceremonia pública en Houston, en la que homenajeó a un grupo diverso y balanceado en cuanto a género, calificado para misiones espaciales, incluyendo la vuelta de Estados Unidos a la Luna y un posible viaje a Marte.
Las seis mujeres y siete hombres que completaron más de dos años de entrenamiento básico fueron seleccionados de una cifra récord de 18.000 aspirantes de contextos y especialidades variados, inclusive pilotos, científicos, ingenieros y médicos.
El grupo incluye dos candidatos de la Agencia Espacial Canadiense (CSA), que ha participado en un programa de entrenamiento conjunto con Estados Unidos desde 1983. El resto son estadounidenses.
«Son lo mejor de lo mejor: están altamente calificados y son muy diversos, y representan a toda América», dijo el administrador de la NASA Jim Bridenstine.
La clase incluyó a cinco personas de color, incluido el primer astronauta iraní-estadounidense, Jasmin Moghbeli, que voló en misiones de combate en helicóptero en Afganistán y tiene un título de ingeniería del MIT, y la geóloga Jessica Watkins, que se une a un puñado de mujeres negras en el programa.
El grupo, conocido como las «Tortugas» usó trajes azules y sus miembros pasaron al frente a recibir sus prendedores plateados de astronautas, mientras sus compañeros aplaudieron la primera ceremonia pública de graduación.
La tradición de repartir prendedores se remonta a los astronautas Mercury 7 que fueron seleccionados en 1959. Los participantes han recibido prendedores dorados una vez que completaron sus primeros vuelos espaciales.
Después de ser seleccionada en 2017, la clase completó el entrenamiento en caminatas espaciales en el Laboratorio de Flotabilidad Neutral bajo el agua de la NASA, así como robótica, sistemas de la Estación Espacial Internacional y pilotaje del avión de entrenamiento T-38, y lecciones de idioma ruso.
Son los primeros en graduarse desde que la NASA anunció el programa Artemis para regresar a la Luna en 2024, esta vez a su polo sur. Estados Unidos planea colocar al próximo hombre y primera mujer en el suelo lunar, y establecer allí una estación espacial.
 

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