Contadores de Muones

El muon fue una de las primeras partículas elementales que se descubrió como un elemento no perteneciente (en forma directa) al átomo. La carga eléctrica del muon es igual a la del electrón, pero con masa 200 veces mayor. En una lluvia de partículas secundaria el número de muones está directamente asociado con la composición química del rayo cósmico primario para una misma energía e inclinación (el número de muones en la superficie de la tierra aumenta con la masa del rayo cósmico primario).

Los detectores de muones del experimento AMIGA son dispositivos de alta tecnología que tienen por finalidad contar cual es el número de muones que está presente en una lluvia de partículas al nivel de la superficie terrestre. Utilizando este instrumento será posible determinar, evento por evento, cual es la composición química promedio de la partícula primaria responsable de generar cada lluvia.

El principio de funcionamiento del contador es muy simple. Cuando los muones de la lluvia atraviesan la superficie y la capa de tierra de 2.25 metros de espesor que está sobre el detector oficiando de blindaje, pasan por las barras plásticas de material centellador que conforma la superficie activa del detector, produciendo emisión de fotones en las barras (luz). Esta luz posteriormente es colectada y transmitida por medio de fibras ópticas hasta un tubo fotomultiplicador que convierte esta señal lumínica en una señal eléctrica, que luego es procesada y almacenada para su posterior análisis.

Detectores de superficie

En la maqueta se presenta un modelo a pequeña escala del Observatorio Pierre Auger, que se encuentra operativo en la localidad de Malargüe, Pcia de Mendoza, Argentina. La finalidad del Observatorio Pierre Auger consiste en detectar las lluvias de partículas secundarias que producen los rayos cósmicos de mayor energía que existen en la naturaleza, utilizando telescopios ópticos, detectores de superficie y contadores de muones. La detección de un evento es representada en la maqueta mediante un número de telescopios, estaciones de superficie y contadores de muones que se activan en forma simultanea (representados con luz azul sobre los tanques, telescopios y contador).

El Observatorio Pierre Auger posee un total de 1600 detectores de superficie, que están distribuidos sobre una superficie de 3000 km², con una separación entre detectores de 1,5 km. En la imagen se observa un detector de superficie en su tamaño real.

Detector de fluorescencia

El detector de fluorescencia registra el desarrollo de la lluvia de partículas a través de la atmosfera (a diferencia de los detectores de superficie que lo hacen cuando las partículas llegan al suelo). Una lluvia de partículas puede llegar a tener miles de millones de partículas, que atraviesan la atmosfera a velocidades cercanas a la de la luz. Las partículas cargadas de la lluvia, en su mayor parte electrones, interaccionan con las moléculas del nitrógeno atmosférico produciendo una emisión de luz fluorescente en el rango de la luz ultravioleta.

Esta luz de fluorescencia es detectada utilizando 27 telescopios ópticos. Cada telescopio está constituido por un espejo cóncavo de geometría esférica, a fin de concentrar el campo de visión sobre un arreglo de tubos fotomultiplicadores que es sensible a la luz ultravioleta.

El telescopio solo colecta datos en noches despejadas y limpias, con escasa luz de luna, a fin de minimizar el fondo de luz del cielo nocturno. La colección de la luz de fluorescencia producida por una lluvia de partículas permite reconstruir la energía del rayo cósmico primario y de este modo es posible calibrar al detector de superficie.

Planetario

El planetario expuesto en nuestro stand fue diseñado a fin de permitir una apreciación del cielo nocturno junto con sus constelaciones a través de todos los sentidos: tacto, sonido, visión. Esto hace que nuestro planetario sea diferente de otros, ya que está acondicionado para permitir que sea apreciado por personas no videntes o con una disminución en su capacidad visual, hipoacúsicos y discapacitados motores.