Într-o regiune izolată din provincia Mendoza, Argentina, 1.660 de rezervoare portocalii, fiecare de mărimea unei mici încăperi, sunt aliniate pe o întindere de 3.000 de kilometri pătrați și așteaptă semnele unor particule cosmice cu energii imposibil de recreat în vreun laborator terestru. Instalate în 2004, ele fac parte din Observatorul Pierre Auger, scrie publicația independentă Space Daily.
Razele cosmice studiate de Observatorul Pierre Auger nu sunt raze de lumină obișnuite, nici fascicule vizibile. Ele reprezintă particule subatomice – de regulă, protoni sau nuclee atomice mai grele – accelerate la energii colosale în spațiul cosmic.
„Principala întrebare rămâne aceeași de un secol: ce anume accelerează aceste particule la asemenea energii?”, afirmă Frank Schroeder, fizician la Universitatea din Delaware.
Până acum, oamenii de știință nu au descoperit răspunsuri clare, însă bănuiesc că aceste particule ar putea proveni din fenomene cosmice încă neidentificate.
Fiecare rezervor instalat în cadrul observatorului conține 12 tone de apă ultrapură și este dotat cu trei tuburi fotomultiplicatoare care detectează lumina. În momentul în care o particulă dintr-un roi de raze cosmice interacționează cu apa dintr-un rezervor, la o viteză mai mare decât cea a luminii în apă, se produce o scurtă străfulgerare albastră, cunoscută sub numele de radiație Cherenkov.
Această lumină este detectată și înregistrată cu o precizie de ordinul microsecundelor. Când mai multe rezervoare semnalează simultan o astfel de strălucire, cercetătorii pot reconstitui traiectoria, energia și alte caracteristici ale particulei inițiale, chiar dacă aceasta nu a lovit direct niciun rezervor.
Această tehnologie a transformat Observatorul Pierre Auger într-unul dintre cele mai mari și avansate instrumente științifice de pe planetă.
Motivul pentru care este nevoie de o astfel de rețea imensă și de atât de mult timp pentru a colecta date este raritatea extremă a acestor particule. Conform estimărilor, razele cosmice cu energii de peste 10 miliarde de miliarde de electronvolți ating suprafața Pământului cu o frecvență de doar o particulă pe kilometru pătrat pe an. Cele cu energii de 10 ori mai mari sunt și mai rare – doar o particulă pe secol pentru aceeași suprafață.
De când a intrat în funcțiune în 2004, observatorul a detectat doar câteva evenimente notabile. Totuși, această aparentă „tăcere” nu este un eșec.
„Pentru un instrument care urmărește fenomene atât de rare, aceasta este normalitatea”, explică experții proiectului.
Alan Coleman, cercetător asociat al Observatorului Auger, subliniază că identificarea surselor acestor raze ar putea oferi perspective noi asupra proceselor cosmice care generează astfel de energii uriașe.
Deși nu au găsit încă un răspuns final, oamenii de știință au eliminat unele ipoteze. Analizele datelor colectate sugerează că razele cosmice ultraperformante nu provin din surse aflate în Calea Lactee.
În plus, studiile arată că tipul de particule implicate variază pe măsură ce energia acestora crește, ceea ce oferă indicii prețioase despre mecanismele care le generează.
Astăzi, cele 1.660 de rezervoare portocalii continuă să funcționeze sub cerul Argentinei, așteptând următorul semn al fenomenului cosmic pe care oamenii de știință încearcă să-l înțeleagă.
