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Description

Detectar rayos cósmicos, rayos gamma y neutrinos en Arequipa con un prototipo construido en la UNSA

Layman's description

En el Universo existe una variedad de objetos astrofísicos de los cuales, aquellos que tienen mayor masa pueden emitir luz en forma de ondas Electromagnéticas y partículas energéticas que comúnmente se les conoce como rayos cósmicos. Otro tipo de partículas que conforman la gama de rayos cósmicos son los neutrinos. Actualmente existen colaboraciones internacionales interesadas en instalar Observatorios Astrofísicos en el Valle del Colca y en las alturas de Arequipa (Sumbay e Imata) para la observación de neutrinos y rayos-gamma, como la colaboración SWGO (Southern Wide-field Gamma-ray Observatory - Observatorio de rayos gamma de amplio campo del sur-).
Los detectores para la observación de neutrinos y de rayos-gamma están basados en la misma tecnología, la cual consiste en tanques de agua con sensores de luz que detectan la luz Cherenkov producida por partículas energéticas que atraviesan los tanques de agua. Este proyecto consiste en obtener datos de radiación cósmica, radiación gamma y neutrinos en Arequipa mediante el diseño y construcción de prototipos de detectores. Para lograr esta meta se desarrolla tres líneas de trabajo, a saber: Caracterizar los lugares propuestos para la instalación de los observatorios (instalación de estaciones climáticas) y medición de profundidades de la laguna de Imata; simular lluvias cósmicas utilizando el programa CORSIKA y simular los detectores utilizando el programa GEANT4. Estas simulaciones se utilizarán para evaluar diferentes configuraciones de detectores para optimizar: la detección de neutrinos, detección de rayos-gamma y el estudio de propiedades de las interacciones de rayos cósmicos energéticos con la atmósfera y por último construir en la UNSA 3 detectores de partículas consistentes en tanques de agua, donde cada tanque contendrá detectores de luz, electrónica y sistema de adquisición de datos (DAQ). El propósito es de evaluar el costo de construir este tipo de detectores en Arequipa, información que será de utilidad para colaboraciones internacionales interesadas en instalar observatorios astrofísicos en Arequipa. Otro propósito es construir prototipos de estructuras para 9 detectores que irán dentro de laguna de Imata. Estos prototipos de estructura se instalarán dentro de laguna de Imata y se evaluará su resistencia por un periodo de 18 meses. Finalmente se hará comparaciones de datos detectados con los tipos de detectores (tanques terrestres de agua y bolsas de agua en el interior de la laguna)

Key findings

Rayos gamma, neutrinos, rayos cósmicos, simulación, air showers, detectores de superficie, detectores Cherenkov, UNSA, AREQUIPA
StatusActive
Effective start/end date11/05/20 → …