Por primera vez se logró relacionar el origen de los rayos cósmicos de mayor energía con violentos agujeros negros. Ocurrió en Malargüe, Mendoza. Allí, sobre una extensa planicie, se encuentra el Observatorio Pierre Auger. En el lugar, científicos de la Universidad Nacional de La Plata protagonizaron este descubrimiento que marca el nacimiento de la astronomía de los rayos cósmicos. Recordemos que los agujeros negros son regiones del espacio-tiempo con gran concentración de masa en su interior, lo que provoca un campo gravitatorio tal que ninguna partícula material puede escapar de ellos.

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Los rayos cósmicos son partículas subatómicas -es decir, más pequeñas que un átomo- que llegan a la Tierra desde el espacio con un nivel de energía superior y que, al entrar en contacto con la atmósfera de la Tierra, chocan con moléculas de aire y crean una cascada de partículas secundarias. Después de décadas de especulaciones e investigación, los especialistas lograron relacionar el origen de estas misteriosas partículas con las galaxias cercanas que poseen núcleos activos.

La mayoría de estas galaxias tienen agujeros negros en el centro que atraen y devoran gas, polvo y todo tipo de materia, y lanzan una cantidad asombrosa de partículas y energía al cosmos. El Observatorio Pierre Auger ya registró casi un millón de cascadas de rayos cósmicos, pero sólo los menos frecuentes de ellos, los de mayor energía, llegan a la Tierra sin ser desviados.

Los científicos instalados en Mendoza sólo registraron hasta la fecha 81 rayos cósmicos con energías altas. Los datos indican que estas partículas súper energéticas llegan en el rango de una por kilómetro cuadrado por siglo. La mayor parte de los rayos cósmicos son de energías pequeñas y, por lo tanto, son desviados por los campos magnéticos que atraviesan el espacio interestelar e intergaláctico, lo que impide identificar sus fuentes.

Un espacio prestigioso de investigación

En el laboratorio Pierre Auger, científicos de 17 países lograron detectar estas partículas especiales que, a causa de su mayor energía, llegan a la Tierra sin ser desviadas por los campos magnéticos. Este hecho permitió a los investigadores establecer con precisión la ubicación de las fuentes de estas partículas cósmicas. Hasta hoy era algo impensado para la física contemporánea.

Este descubrimiento, del que participó un equipo de científicos del departamento de Física de la Facultad de Ciencias Exactas de la UNLP, es considerado como el punto de partida de un nuevo camino en la observación del Universo. El hallazgo del Pierre Auger fue publicado en “Sciencie Magazine”, la revista con mayor impacto científico en el mundo, que le dedicó una de sus tapas. El Observatorio fue diseñado especialmente utilizando en forma combinada las más poderosas técnicas de detección para medir con precisión y estadística sin precedentes estos rayos cósmicos de energía superior.

El grupo de la UNLP es uno de los fundadores de la colaboración argentina de Auger y tuvo una participación fundamental desde sus comienzos hasta la fecha. Específicamente, los investigadores se dedicaron al estudio de masa de los rayos cósmicos ultra-energéticos. De esta manera, es posible identificar si las partículas cósmicas son protones, núcleos atómicos o partículas exóticas, lo que constituye la clave para comprender su origen.

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Una herramienta imprescindible para la identificación de la naturaleza de esas partículas es la simulación por computadora de los procesos involucrados en su propagación y detección. En el mundo existen sólo dos programas de computación que permiten realizar esta simulación; uno de ellos, el AIRES, fue desarrollado por la Universidad Nacional de La Plata.