A más de cuatro kilómetros sobre el
nivel del mar, en uno de los puntos más altos de México, se encuentran las
instalaciones del observatorio HAWC (High-Altitud Water Cherenkov). No es un
observatorio como los que salen en las películas, con una gran bóveda y un
telescopio gigante. El observatorio HAWC no está hecho para percibir la luz que
se ve con un telescopio de lentes, sino que se especializa en detectar y analizar
rayos gamma, los cuales se caracterizan por poseer millones de veces más
energía que la luz visible.
Cada segundo la tierra es bombardeada
por rayos gamma y partículas subatómicas que viajan en los límites de la
velocidad de la luz. Esta radiación, llamada radiación cósmica debido a su
origen espacial, es tan potente que al hacer contacto con el aire de nuestra
atmósfera provoca una serie de colisiones que generan una cantidad inmensa de
energía, la cual es capaz de crear nuevas partículas de materia en el camino.
Estas nuevas partículas, a su vez, colisionan con otros elementos de la
atmósfera y repiten el fenómeno en cadena.
Los últimos productos de estas
colisiones en cadena llegan hasta la tierra y, con ayuda de los instrumentos
adecuados, pueden ser medidos y analizados para determinar la velocidad y la
dirección del rayo o partícula que les dio origen varios kilómetros más arriba.
El conocimiento de la naturaleza de estos fenómenos nos ayudará a comprender
mejor las leyes que rigen al Universo.
Se sabe que cada rayo gamma, al interactuar con el aire atmosférico, es capaz de generar dos partículas muy características; una es un electrón y la otra es su equivalente de carga eléctrica contraria: un positrón. Estas partículas son capaces de crear por su cuenta un nuevo rayo gamma similar al original pero con una energía un poco menor. Este tipo de reacciones en cadena, a diferencia de las creadas por otros tipos de rayos cósmicos con menor energía, pueden extenderse hasta alcanzar un área de varios kilómetros cuadrados y que incrementa conforme desciende a la tierra haciendo más complicado analizar su origen.
El observatorio HAWC está equipado
actualmente con más de 100 tanques cerrados y llenos con 180,000 litros de agua
ultra-pura. En el fondo de cada uno se encuentran cuatro detectores muy
sensibles capaces de percibir la fugaz radiación que emite un rayo cósmico al
entrar en contacto con el agua. Esta radiación, llamada radiación de Cherenkov,
surge debido a que el rayo cósmico en esas condiciones viaja más rápido que la luz, pues ésta es frenada por el
líquido.
Aunque esta tecnología ya existía y se
había implementado en otros lugares del mundo, el observatorio HAWC está
planeado para poseer una capacidad de percepción mayor que sus antecesores.
Esto se debe en parte a su tecnología de punta, pero también por su particular
localización, a 4100 metros de altura entre el Pico de Orizaba y el volcán
Sierra Negra, en Puebla y muy cerca del límite con Veracruz.
El observatorio HAWK, al estar a una
altura tan elevada, puede percibir con mayor facilidad las lluvias de
partículas y rayos gamma con menor potencia que normalmente se extinguen antes
de tocar la tierra. La suma de estas características permite que se enfoque en
analizar rayos gamma en un rango de energía mucho más amplio que los demás y
sea capaz de abarcar la mitad de todo el cielo del planeta en el lapso de un
día entero.
En su construcción y operación
participaron numerosas instituciones de México y Estados Unidos entre los que se
encuentran: el Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE),
la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) a través del Instituto de
Astronomía, el Instituto de Ciencias Nucleares, el Instituto de Física, y el
Instituto de Geofísica; la Universidad de Maryland, la Universidad de Nuevo
México y el Laboratorio Nacional Los Álamos.
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