{"id":18947,"date":"2020-11-22T14:35:53","date_gmt":"2020-11-22T14:35:53","guid":{"rendered":"https:\/\/moir.org.co\/web\/?p=18947"},"modified":"2020-11-22T14:35:53","modified_gmt":"2020-11-22T14:35:53","slug":"rayos-cosmicos-para-radiografiar-volcanes","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/moir.com.co\/web\/rayos-cosmicos-para-radiografiar-volcanes\/","title":{"rendered":"Rayos c\u00f3smicos para radiografiar volcanes"},"content":{"rendered":"

Nicol\u00e1s Bustamante Hern\u00e1ndez, El Tiempo, Bogot\u00e1 D.C., 9 de noviembre de 2020<\/strong><\/p>\n

La UIS desarroll\u00f3 el telescopio de muones MuTe, que aportar\u00eda a la prevenci\u00f3n de desastres.<\/em><\/p>\n

Los rayos c\u00f3smicos son las part\u00edculas m\u00e1s energ\u00e9ticas que existen en todo el universo.\u00a0Conformados por un amplio repertorio de componentes subat\u00f3micos, entre protones, n\u00facleos de \u00e1tomos, electrones y neutrinos, tienen su origen en los cataclismos m\u00e1s estremecedores del cosmos, como las explosiones de supernovas y las fusiones de estrellas de neutrones, entre otros.<\/p>\n

Tambi\u00e9n conocidos como radiaci\u00f3n c\u00f3smica, cuentan con tanta energ\u00eda que son capaces de recorrer el espacio sideral entre las galaxias,\u00a0viajando millones y millones de kil\u00f3metros a velocidades cercanas a la de la luz.<\/p>\n

Al toparse con la Tierra, los rayos c\u00f3smicos se encuentran con el campo magn\u00e9tico del planeta, que act\u00faa como un escudo protector que desv\u00eda estos proyectiles lejos del planeta. Sin embargo, una porci\u00f3n de la radiaci\u00f3n c\u00f3smica logra superar la barrera magn\u00e9tica y penetra hasta la superficie convertida en otras part\u00edculas igualmente sorprendentes:\u00a0neutrones (9 %), fotones, (15 %) y muones (72 %).<\/p>\n

Y es precisamente gracias al estudio de los muones como la Universidad Industrial de Santander (UIS) est\u00e1 llevando a cabo un proyecto cient\u00edfico, pionero en Colombia, con el que buscan ampliar no solo las fronteras del conocimiento b\u00e1sico, sino salvar vidas humanas a partir de la prevenci\u00f3n de desastres.<\/p>\n

El proyecto se enmarca en una disciplina muy novedosa,\u00a0la muongraf\u00eda volc\u00e1nica,\u00a0y consiste, en t\u00e9rminos simples, en estudiar el interior de los volcanes del pa\u00eds a partir de la cantidad de muones que entran a la atm\u00f3sfera y los atraviesan. Esto ser\u00e1 posible gracias a una herramienta \u00fanica en el pa\u00eds y que fue el producto de un desarrollo totalmente propio de la UIS: el telescopio de muones (MuTe).<\/p>\n

 <\/p>\n

\u201cLos muones son primos de los electrones, pues, al igual que estos, tienen carga negativa, pero una masa 200 veces m\u00e1s grande, por lo que no son f\u00e1cilmente repelidos por el campo magn\u00e9tico de la Tierra. Son muy abundantes, pues todo el tiempo est\u00e1n en la atm\u00f3sfera, disponibles para que los detectemos\u201d, asegura Luis N\u00fa\u00f1ez, del Grupo de Investigaciones en Relatividad y Gravitaci\u00f3n de la UIS y coautor de la investigaci\u00f3n.<\/p>\n

N\u00fa\u00f1ez asegura que, gracias a su alta energ\u00eda, los muones tienen la capacidad de atravesar la materia \u2013hasta un kil\u00f3metro de la corteza terrestre\u2013, pero se van debilitando y frenando a medida que \u2018perforan\u2019 el planeta.<\/p>\n

\u201cCon esto en mente, planteamos un proyecto para contar la cantidad de muones que llegan a un volc\u00e1n, para luego determinar cu\u00e1ntos de ellos logran atravesarlo.\u00a0As\u00ed podr\u00edamos construir un detallado mapa del interior de los volcanes, como radiografi\u00e1ndolos con rayos c\u00f3smicos, y saber, por ejemplo, cu\u00e1les ser\u00edan las chimeneas por las cuales saldr\u00eda expulsada la lava en caso de una erupci\u00f3n\u201d, asegura el acad\u00e9mico.<\/p>\n

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Una herramienta \u00fanica<\/p>\n

En el a\u00f1o 2016, los investigadores de la UIS, liderados por N\u00fa\u00f1ez y por el profesor Jos\u00e9 David Sanabria, se dieron a la tarea de construir el MuTe, acr\u00f3nimo que recuerda uno de los platos t\u00edpicos de la gastronom\u00eda santandereana. Una docena de cient\u00edficos, entre profesores y estudiantes de pregrado, maestr\u00eda, doctorado y posdoctorantes, participaron en la construcci\u00f3n de MuTe.<\/p>\n

\u201cLo fabricamos desde su estructura met\u00e1lica hasta sus componentes electr\u00f3nicos m\u00e1s sofisticados\u201d, dice N\u00fa\u00f1ez.<\/p>\n

Y contin\u00faa: \u201cDise\u00f1amos un telescopio de tipo h\u00edbrido, es decir que cuenta con dos sistemas detectores de luz generada por el paso de las part\u00edculas: dos paneles de fotocentelladores pl\u00e1sticos y un detector Cherenkov de agua se enfrentan a los penetrantes muones, desentra\u00f1ando su trayectoria y energ\u00eda. Mientras los paneles hacen la muongraf\u00eda del volc\u00e1n, identificando las trayectorias de los muones, una compleja red electr\u00f3nica calcula la diferencia de tiempo en el impacto de cada muon en los dos paneles\u201d.<\/p>\n

El detector Cherenkov de agua es, con seguridad, el m\u00e1s llamativo: est\u00e1 conformado por un tanque de agua de una tonelada de capacidad en cuyo interior ocurre una reacci\u00f3n electromagn\u00e9tica caracterizada por un espectacular brillo azul propio de los reactores nucleares: \u201cEsa tonelada de agua nos sirve para saber si las se\u00f1ales que detectamos son realmente muones y si verdaderamente vienen del volc\u00e1n\u201d, asegura N\u00fa\u00f1ez.<\/p>\n

Para hacer sus an\u00e1lisis, el telescopio apunta hacia el volc\u00e1n desde sus faldas. Gracias a modelos matem\u00e1ticos conocidos, los cient\u00edficos pueden predecir cu\u00e1ntos muones deber\u00eda haber en un lugar geogr\u00e1fico sin que haya obst\u00e1culos naturales o humanos que se interpongan en su camino. As\u00ed saben cu\u00e1ntos muones deber\u00edan llegar al MuTe sin obst\u00e1culos, cu\u00e1ntos lo atraviesan y cu\u00e1ntos son detectados. El telescopio identifica el sentido, la direcci\u00f3n y la energ\u00eda de cada part\u00edcula.<\/p>\n

 <\/p>\n

Un volc\u00e1n a la vez<\/p>\n

En el caso del MuTe,\u00a0los modelos matem\u00e1ticos est\u00e1n pensados para ponerlo a prueba,\u00a0inicialmente, en el volc\u00e1n Mach\u00edn (Tolima), escogido por los investigadores despu\u00e9s de hacer indagaciones preliminares en los doce volcanes m\u00e1s activos que tiene Colombia.<\/p>\n

Uno de los criterios m\u00e1s importantes a la hora de seleccionar el volc\u00e1n es que su cono estuviera, por decirlo as\u00ed, lo m\u00e1s despejado posible, o que no tuviera otras monta\u00f1as cerca que pudieran tener un efecto de escudo sobre los muones.<\/p>\n

Otra raz\u00f3n para descartar otros volcanes es su dimensi\u00f3n, pues\u00a0esta t\u00e9cnica es \u00fatil para estructuras geol\u00f3gicas con dimensiones cercanas al kil\u00f3metro. La idea es que en pocos meses de observaci\u00f3n se pueda obtener una imagen razonable.<\/p>\n

\u201cSeleccionamos al Mach\u00edn porque es un volc\u00e1n muy peligroso que est\u00e1 activo, o sea que hizo erupci\u00f3n en los \u00faltimos 10 millones de a\u00f1os. Tiene un domo de 200 metros de alto con un radio de un kil\u00f3metro, y buscamos los puntos de ese cono en los que no quedaran monta\u00f1as detr\u00e1s que hicieran pantalla de los mu\u00f1ones\u201d, indica Sanabria.<\/p>\n

Aunque\u00a0por falta de recursos la UIS no ha podido transportar el telescopio hasta el Mach\u00edn, esperan hacerlo en los pr\u00f3ximos meses.\u00a0Mientras tanto, en las condiciones adversas de la pandemia, han adelantado varias pruebas satisfactorias desde el campus de la universidad y pueden confirmar que, en efecto, MuTe funciona.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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