Boletín UNAM-DGCS-125
Ciudad Universitaria
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Pies de fotos al final del boletín
PARTICIPA LA UNAM
EN LA CONSTRUCCIÓN DE APARATOS PARA CONOCER EL ORIGEN DEL UNIVERSO
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Se trata del AMS, que será colocado en la
Estación Espacial Internacional, así como del V0L, el cual forma parte del
programa ALICE del Centro Europeo de Investigaciones Nucleares
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En el primer caso se intenta detectar
antimateria en el Universo y, en el segundo, reproducir las condiciones que
generó el Big Bang
·
Arturo Menchaca, del Instituto de Física,
encabeza al grupo de investigadores
Científicos universitarios participan en la
construcción de los detectores AMS (Alpha Magnetic Spectrometer) y V0L, que
formarán parte, respectivamente, de la Estación Espacial Internacional y del
proyecto de alta energía ALICE (A Large Ion Collider
Experiment), del Centro Europeo de Investigaciones Nucleares (CERN).
Se intenta, en el primer caso, localizar
antimateria en el Universo y, en el segundo, reproducir las condiciones que
generó el Big Bang (o la gran explosión), explicó Arturo Menchaca Rocha, del
Instituto de Física, quien encabeza al grupo de investigadores.
Señaló que en el inicio de todo, cuando el Universo
era sólo energía, ésta se transformó en cantidades iguales de materia y
antimateria, según establecen las reglas actuales de la física. Sin embargo,
hasta ahora no se sabe con exactitud cómo se comportaron ambas en los primeros
instantes del Big Bang, ni en qué parte del cosmos se halla toda esa
antimateria.
Menchaca dijo que cuando se comenzó a estudiar de
qué está formada la materia se descubrió que se compone de partículas
elementales que se presentan en pares; es decir, que a cada una de ellas le
corresponde otra, su gemela, la cual tiene alguna de sus propiedades cambiadas.
Si tienen carga eléctrica se modifica el signo de
la misma. Por ejemplo, la antipartícula del electrón con carga negativa es el
positrón (o antielectrón) En el caso de las partículas neutras o
sin carga eléctrica, como el antineutrón, lo que cambia es el signo de su
momento magnético, “entonces, uno se lo podría imaginar como si en lugar de
girar para un lado, lo hicieran para el otro”.
El científico universitario abundó que cuando la
materia y la antimateria se unen, se aniquilan: la masa se transforma en
energía o “luz”. Empero, en la parte del Universo donde habitamos (nuestra
galaxia, por ejemplo) la antimateria es escasa; sí existe y se produce de modo
instantáneo, pero por fortuna esto ocurre en muy pequeñas cantidades, de otra
manera “no estaríamos aquí, ya nos habríamos convertido en “luz”.
Al parecer la antimateria estaría tan lejos de
nosotros que no podríamos distinguirla. Por eso es necesario buscar los
posibles rayos cósmicos que ésta emitiría, los cuales son muy penetrantes y
viajan por todas partes.
Podría pensarse que si hay antimateria en algún
lado se podría apuntar al cielo con un telescopio y observarla. Aunque una
estrella o una antiestrella irradian luz por un fenómeno que es exactamente el
mismo, donde intervienen partículas en que sólo el signo de su carga está
invertido, añadió Menchaca.
De ese modo, la luz que se produce en ambos casos
es igual e indistinguible. Por eso, precisó el especialista, es necesario
recurrir a los rayos cósmicos (vapores que “escupen” las estrellas,
constituidos por partículas energéticas) algunos de los cuales alcanzan la Tierra.
El Alpha Magnetic Spectrometer tiene varias partes;
los mexicanos participan en la construcción del RICH (Ring Imaging Cherenkov
Detector), instrumento mediante el cual se medirá la velocidad de esas
partículas de alta energía para entender su trayectoria.
El físico nuclear experimental, especialista en la
construcción de detectores de radiación, fue invitado a colaborar en el
proyecto del AMS por su líder, el Premio Nobel de Física, Samuel Ting. “Somos
el único grupo latinoamericano participante”.
Trabajan en esta investigación especialistas de
varias naciones, quienes se reúnen de forma periódica en diferentes sedes,
entre ellas las de la NASA (el Johnson Space Center, en Texas o el Kennedy
Space Center, en Florida). El lanzamiento del detector AMS al espacio está
programado para octubre de 2005, donde permanecerá tres años.
Respecto al proyecto ALICE que se efectúa en el CERN, el físico mencionó que se
han tratado de reproducir en la Tierra las condiciones que se presentaron
durante el Big Bang; es decir, de concentrar en una región muy pequeña mucha
energía.
Un tiempo después de que diera comienzo la gran
explosión, la materia estaba totalmente ionizada porque los átomos, al chocar
entre sí, eran incapaces de mantener sus electrones. Un poco antes de eso, sólo
había protones y electrones flotando pues los núcleos al chocar se
desintegraban. Y aún antes de eso, todo era una “sopa de quarks”.
Este experimento
busca especificar cómo era la “sopa”, ese plasma de quarks y gluones (o los
“pegamentones” que unen a esas partículas, las más pequeñas que se han
descubierto hasta hoy), con la ayuda del acelerador más grande del mundo, en
construcción: el Large Hadron Collider (LHC), cuyo túnel mide 27 kilómetros de
circunferencia y atraviesa los territorios de Francia y Suiza.
En ese acelerador
de partículas se tomarán dos núcleos “gordos”, como los de uranio, a la energía
más alta posible, para hacerlos chocar con la idea de producir tanta energía
como en los primeros instantes del Big Bang. El interés es, una vez más,
cosmológico.
ALICE, en este
caso, es el detector, y dentro de él, el subdetector V0L, que se fabrica en el
Instituto de Física de la UNAM, tiene la meta de filtrar la información que se
genera al momento de la colisión entre núcleos.
Los detectores,
como el V0L, ayudan a determinar si se trató de una colisión “buena” (entre
núcleos equivalentes viajando en direcciones opuestas como cuando dos coches se
golpean) o “mala” (cuando un núcleo choca acelerado contra un contaminante, no
acelerado, y se produce un impacto asimétrico, como cuando un trailer embiste a
un auto).
El subdetector
mexicano es un disco que mide alrededor de 90 centímetros de diámetro y está
conformado por 72 secciones de plástico muy delgado, a semejanza de una
raqueta. De cada uno de los “gajos” se obtiene cierta cantidad de luz que se
lee con ayuda de fibra óptica. Todo el experimento, que estará listo en el
2007, está siendo montado en el CERN, finalizó.
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PIES DE FOTO
Foto 1
Arturo Menchaca Rocha, del Instituto
de Física, encabeza al grupo de universitarios que participa en la construcción
de los detectores AMS, de la Estación Espacial Internacional, y del V0L, del
proyecto ALICE del Centro Europeo de Investigaciones Nucleares.
Foto 2
El físico nuclear experimental de la
UNAM, Arturo Menchaca Rocha, fue invitado a colaborar en el proyecto del
detector AMS de la Estación Espacial Internacional por su líder, el Premio
Nobel de Física, Samuel Ting.
Foto 3
El detector AMS será colocado en la
Estación Espacial Internacional en octubre de 2005, y el proyecto de alta
energía ALICE, del Centro Europeo de Investigaciones Nucleares, estará listo en
el 2007. En ambos participan científicos universitarios, explicó Arturo
Menchaca Rocha, del Instituto de Física.