Los Rayos Cósmicos de Altas Energías a la Luz de las Nuevas Observaciones Astrofísicas

Han pasado más de cien años desde el descubrimiento de los rayos cósmicos por el físico austríaco Victor Franz Hess, y a pesar del tiempo transcurrido, el misterio aún rodea el origen, la naturaleza y el mecanismo de producción de esta radiación, la cual es una de las más energéticas del universo. Sin embargo, los estudios teóricos y experimentales realizados a lo largo del tiempo, cada vez más refinados al pasar los años, han permitido encontrar diversas claves que han ampliado nuestra comprensión sobre la física de los rayos cósmicos. Hemos aprendido, por ejemplo, que los rayos cósmicos están formados por electrones, núcleos atómicos y trazas de antimateria, que su energía puede superar más de 10 millones de veces la que alcanzan las partículas en los haces del LHC del CERN y que son producidas en ambientes astrofísicos muy energéticos y violentos, tanto en fuentes galácticas como extragalácticas. Sin embargo, detalles específicos sobre las abundancias relativas de los diferentes grupos de partículas en los rayos cósmicos, la forma e intensidad de los espectros de cada los diferentes grupos de masa que los componen, las clases de fuentes que los producen, el mecanismo de propagación de estas partículas en el espacio, y su proceso de aceleración no han sido completamente dilucidados. Para responder estar preguntas, nuevos experimentos de rayos cósmicos se han formado recientemente y han aportado nueva información al respecto. En esta plática hablaremos sobre algunos de estos hallazgos y presentaremos algunas de las nuevas propuestas experimentales que pretenden aportar nueva información para entender el enigma que encierran los rayos cósmicos. Los rayos cósmicos de altas energías a la luz de las nuevas observaciones astrofísicas Dr. Juan Carlos Arteaga Velázquez Instituto de Física y Matemáticas, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo

Observatorio de Rayos Cósmicos de la CDMX como Herramienta para Estudiar el Clima Espacial en el LANCE

Las emisiones del Sol permean la heliósfera con plasma y líneas de campo magnético, las cuales generan efectos sobre los rayos cósmicos (RC) galácticos que ingresan y alcanzan la órbita de la Tierra. Estos efectos son la isotropía y la anti-correlación entre el ciclo de actividad solar y el flujo de RC detectados. La isotropía resulta de la suma de los procesos de convección, difusión, derivas y cambios de energía del flujo de RC y su interacción con las emisiones solares. La anti-correlación se observa entre el ciclo de actividad del Sol y el flujo de RC galácticos que se detecta en la Tierra. Cuando el Sol se encuentra con mínima actividad, justo como este 2020, las emisiones energéticas son menos frecuentes y permiten que el flujo de RC galácticos se incremente; de este modo, cuando el Sol se encuentra con mayor actividad (próximo máximo ~2025), los registros de RC galácticos son menores. Si las emisiones solares son lo suficientemente intensas, pueden provocar afectaciones al Clima Espacial, de ahí la importancia de su estudio y análisis. En el Laboratorio Nacional de Clima Espacial (LANCE), el Observatorio de Rayos Cósmicos de la Ciudad de México (ORC-CDMX) monitorea los RC galácticos y sus variaciones debidas a la actividad solar, además de las partículas energéticas solares que se emiten en las fulguraciones. El ORC-CDMX consiste en un Monitor de Neutrones y un Telescopio de Muones, que detectan las componentes hadrónica y dura del chubasco de rayos cósmicos y ha estado en operación continua desde 1990. En este trabajo presentamos la capacidad de detectar variaciones en el flujo de los RC galácticos, generadas por las emisiones de la actividad solar y que pueden afectar el clima espacial, además de un estudio de los eventos más importantes que se han registrado.

Resultados recientes del observatorio de rayos gamma HAWC

Ubicado en la meseta Norte del Volc\'an Sierra Negra, a 4100~metros de altitud, el observatorio de rayos gamma HAWC observa cada d\'{\i}a sideral dos terceras partes del cielo, con lo que ha logrado la visi\'on m\'as profunda del hemisferio Norte visto en fotones con energ\'{\i}as de TeV. Se presentan resultados del survey de HAWC abarcando 1523 d\'{\i}as de datos, donde predominan las fuentes Gal\'acticas, asociadas a remanentes de supernova y pulsares, complementadas por galaxias activas cercanas.

Resultados Recientes del Observatorio Pierre Auger de Rayos Cósmicos Ultraenergéticos

El Observatorio Pierre Auger ha estado en operación desde 2004 en la Provincia de Mendoza en Argentina y ha producido un alto número de resultados que han cambiado radicalmente el campo de los rayos cósmicos ultra energéticos. En esta plática haré un recuento de los resultados recientes más importantes y de las modificaciones de mejora que se están implementando en los los detectores del Observatorio.

Potencial de estudio de los Rayos Cósmicos en el proyecto MATHUSLA en el LHC

El detector MATHUSLA (MAssive Timing Hodoscope for Ultra-Stable neutral pArticles), se propone para tratar de detectar partículas neutras de larga vida que se generarían en el punto de interacción de ATLAS o CMS en el LHC. El estudio de dichas partículas podría ayudar a resolver problemas abiertos de la Física tales como el Problema de la Jerarquía, Materia Oscura, la masa del neutrino y la asimetría bariónica del universo. Actualmente la propuesta considera monitorear un volumen de 2 x 105 m3 de aire con ayuda de 7 capas horizontales paralelas de material centellador de 1 x 104 m2 de área arriba del volumen, y 2 abajo. Se instalaría al nivel de la superficie terrestre cerca de la posición de ATLAS o CMS. Debido a sus características, se podría utilizar para realizar estudios sobre Rayos Cósmicos, tales como la forma del espectro total y de los diferentes grupos de masa, y pruebas de modelos de interacción hadrónica. Se explora el potencial del detector para el estudio de Rayos Cósmicos, agregando también una capa extra de RPC’s a las capas de arriba.

Mediciones con HAWC de la distribución lateral de chubascos atmosféricos de partículas generados por rayos cósmicos de TeV de energía

El estudio detallado de las características de las cascadas atmosféricas es una de las herramientas más útiles para obtener información sobre los rayos cósmicos. La distribución lateral de las partículas secundarias de un chubasco a nivel del suelo (LDF, por sus siglas en inglés) contiene información sobre la naturaleza del rayo cósmico primario, así como de su energía. Los estudios de la distribución lateral son difíciles de llevar a cabo debido a efectos experimentales, tales como la estadística o fluctuaciones en el desarrollo del chubasco. El observatorio a gran altitud de rayos gamma HAWC es un arreglo denso de detectores de partículas ubicado entre el volcán Ciltlaltépetl (Pico de Orizaba) y el volcán Sierra Negra, en el estado de Puebla, México, a una altitud de 4100 m s.n.m. y está dedicado al estudio de rayos cósmicos y rayos gamma de TeV de energía. HAWC está equipado con 1,200 fotomultiplicadores (PMTs, por sus siglas en inglés) los cuales se encuentran distribuidos dentro de 300 detectores de agua Cherenkov, con un total de 60 ML de agua ultra pura, lo cual lo hace un detector ideal para llevar a cabo mediciones detalladas, evento por evento, de la distribución lateral de chubascos de partículas de altas energías. En este trabajo se presenta un estudio sobre la distribución lateral de chubascos atmosféricos de partículas inducidos por rayos cósmicos y medidos por HAWC en el año 2016 con energías entre 3 TeV y 1 PeV para eventos verticales. Los datos son comparados con las predicciones del modelo hadrónico QGSJET-II-04.

Búsquedas de una Violación de Lorentz con Física de Astropartículas

La Invarianza de Lorentz es uno de los pilares de la física moderna y su validez ha sido extendida por diversos experimentos. Desde el punto de vista de la teoría cuántica de campos, la Invarianza de Lorentz es una de las simetrías principales que rigen el Modelo Estándar de partículas elementales. Por otro lado, la formulación de la visión cuántica de la gravedad es uno de los principales desafíos de la física y algunas propuestas motivan una Violación de la Invarianza de Lorentz (LIV, por sus siglas en inglés). En este contexto, LIV ha sido sugerido como un elemento con el potencial de ayudar a clarificar el camino hacia un formalismo de unificación. En esta charla, presentaré un resumen de los más recientes y robustos límites de exclusión a LIV en el sector del fotón obtenidos con física de astropartículas. Discutiré las técnicas conocidas como el retraso temporal dependiente de la energía de los fotones astrofísico, el cambio en la energía de umbral en la producción de pares, la supresión de la formación de chubascos atmosféricos, y la desintegración y división de fotones superluminales. También se abordarán las perspectivas de búsquedas de LIV para la siguiente generación de experimentos de astropartículas.

Analysis of solar effects on the cosmic ray intensity, during 2008 - 2016 using neutron monitor data

Solar phenomena such as solar flares and solar energetic particles (SEP's) events are suitable candidates to affect the galactic cosmic ray (GCR) intensity which arrive continuosly and isotropically to Earth, although their intensity is modulated by the solar activity. Studies of these effects can be carried out using the Superposed Epoch Analysis (SEA) which provides a better visualization of small effects in a time series. In this talk I give an overview over some results on the analysis of the cosmic rays variations in the course of solar flares and SEP's, through the solar cycle 24, in order to avoid solar influences or geomagnetic disturbances, I only select events in which the Kp index is less than 4.0 for three consecutive days, that is, one day before and two days after the event. In the same way, events in which a Forbush decrease ocurred during that three-day period are ignored.

Principio de Radiografía de Muones utilizando un experimento de telescopio de rayos cósmicos y comparando los resultados con una simulación de GEANT-4

En el presente proyecto se configura un espacio en GEANT-4 donde se simula una lluvia de rayos cósmicos, con una distribución y densidad de flujo simplificada de una lluvia real. Se implementa un detector de muones de plástico centellador, que se coloca debajo de estructuras sólidas de concreto. Dichas estructuras son modificadas en cada corrida para obtener una amplia diversidad de resultados. En cada corrida se registra cada muón que sea detectado por el telescopio. Adicionalmente, se realizaron experimentos con un telescopio de muónes de plástico centellador, cuyas características y condiciones se integraron en la simulación. Se registró el número de muónes que pasaba a través del arreglo de detectores como telescopio. Ambos resultados se comparan para encontrar la relación de similitud que hay entre el experimento y una simulación en GEANT-4.

Electricidad atmosférica y aceleración de partículas de altas energías

Las partículas primarias provenientes de los rayos cósmicos al interactuar con la atmósfera terrestre son afectadas por diferentes factores en la atmósfera terrestre, como son la temperatura, presión, etc. Los campos eléctricos atmosféricos (CEA), es otro de los factores que perturban este tipo de partículas. Se ha estudiado que durante las tormentas eléctricas la razón de conteo de las partículas aumenta gradualmente. En el presente trabajo se presentan los resultados preliminares de las simulaciones de la aceleración de partículas debido a los campos eléctricos presentes dentro de las nubes de tormenta. Usando el código Geant4 simulamos una Nube y diferentes distribuciones de campos eléctricos dentro de ella y los efectos de estos sobre las diferentes partículas secundarias que forman las cascadas atmosféricas producidas por los rayos cósmicos.

Telescopio de muones

El objetivo del presente proyecto es realizar medidas experimentales en rayos cósmicos, a nuestro alcance: la detección de muones bajo diferentes condiciones y el desarrollo de análisis. Así como mostrar el equipo empleado y dar una descripción detallada de su funcionamiento y aplicación. El presente trabajo muestra la medición y el estudio de rayos cósmicos en las instalaciones de la Universidad Iberoamericana mediante paletas centelladoras con un arreglo a modo de telescopio. Se realiza una serie de experimentos para comprobar resultados experimentales de mediciones sobre muones de rayos cósmicos, así como comparar resultados obtenidos mediante simulaciones en Geant4. En estos experimentos se observa y analiza: el flujo de partículas a diferentes ángulos de observación, el número de coincidencias con respecto a la cercanía en la que se encuentren las paletas centelladoras, y el tiempo de vida de estas partículas. Los resultados confirman que la mayoría de las partículas detectadas (muones) provienen principalmente de la vertical y disminuye conforme se acerca a la horizontal.También se concluyó que conforme más cerca se encuentren las paletas será mayor el número de partículas detectadas debido al ángulo de aceptancia del detector. Finalmente se logró realizar la medidadel tiempo de vida del muón, con un arreglo fijo del sistema y con un tiempo largo de exposición.

Optimización de los algoritmos de búsqueda para señales de trazas horizontales en el observatorio HAWC

El observatorio HAWC (High Altitud Water Cherenkov) es un instrumento de investigación conformado por un arreglo de 300 detectores ubicado en una de las laderas del volcán Sierra Negra en Puebla. Este arreglo detecta cascadas atmosféricas producidas por rayos cósmicos y rayos gamma. Actualmente hay una línea de investigación alternativa que plantea utilizar a este observatorio como un detector indirecto de neutrinos. Esta línea de investigación busca señales de partículas secundarias producidas debido a la interacción entre neutrinos ultra energético y los núcleos que forman al Pico de Orizaba. En este trabajo se presenta una nueva técnica para discriminar este tipo de señales y las producidas por una cascada atmosférica, dicho algoritmo se basa en el reconocimiento de imágenes utilizando una red convolucional artificial. Con esta nueva técnica se podría aumentar el número de trazas producidas por muones que actualmente se identifican.

Respuesta espacial y temporal de HAWC a cambios de la electricidad atmosférica

Los intensos campos eléctricos presentes en las nubes de tormentas son capaces de acelerar partículas cargadas secundarias de rayos cósmicos. El estudio de este fenómeno lo llevamos a cabo con los datos recolectados durante tres años (2015-2017) por el sistema de "scalers" del observatorio HAWC (High Altitude Water Cherenkov), que se encuentra a una altura de 4100 m s.n.m en el estado de Puebla, México. La frecuencia con la que el observatorio es afectado por tormentas eléctricas, su gran altura, su vasta área y su alta sensibilidad a las cascadas atmosféricas de rayos cósmicos lo hacen un instrumento ideal para el estudio de la aceleración de partículas por los campos eléctricos presentes en las nubes de tormentas. El sistema de "scalers" de HAWC se encarga de registrar la respuesta de cada uno de los 1200 fotomultiplicadores (PMTs),y las tres multiplicidades en cada uno de los 300 detectores de Cherenkov en agua (WCD), en una ventana de 30 ns con una tasa muestreo de 40 Hz. El uso de los datos obtenidos por el sistema de "scalers" nos permitió identificar aproximadamente 100 incrementos en el número de cuentas en coincidencia temporal con tormentas eléctricas con un correlación alta entre la respuesta del sistema de "scalers" y los datos de campo eléctrico medido. Proponemos que estos incrementos se deben a la aceleración de partículas secundarias por el campos eléctricos de las tormentas. En este trabajo presentamos el método de identificación de los eventos y un estudio de su características espaciales y evolución temporal.

Simulación del flujo de neutrones solares en la atmósfera terrestre

El estudio de los neutrones emitidos durante una fulguración nos aporta información prístina del Sol, ya que su trayectoria no es perturbada por ningún campo electromagnético en el medio interplanetario, de esta forma, su interacción con el material atmosférico de la Tierra nos aporta una gran cantidad de información acerca de los mecanismos de aceleración de partículas que ocurren en la vecindad solar, así como de fenómenos relacionados con los rayos cósmicos secundarios en la atmósfera terrestre. Actualmente el Sol se encuentra en el inicio de la fase ascendente de su ciclo número 25, por lo que la probabilidad de ocurrencia de una fulguración es muy baja. Las simulaciones de chubascos de partículas son usadas para recrear el flujo de partículas detectadas a nivel de tierra por diferentes detectores, además, permiten conocer los fenómenos físicos más importantes y cómo afectan su transporte a través de la atmósfera. Actualmente se cuenta con acceso a datos de diferentes instrumentos, tales como el Telescopio de Neutrones Solares (TNS) de la UNAM, que nos permitirán empatar las simulaciones con las mediciones realizadas. Así mismo, agencias espaciales como la JAXA, cuentan con dispositivos a bordo de satélites que permiten realizar mediciones del flujo de neutrones; este es el caso del Detector de Fibras de Centelleo (FIB) del equipo Space Environment Data Acquisition-Attached Payload (SEDA-AP) a bordo de la estación espacial internacional (ISS).

Interacción protón/antiprotón con el campo geomagnético

El problema de la asimetría materia-antimateria es uno de los problemas actuales de la física fundamental. Para poder avanzar en este problema es necesario tener mediciones de la cantidad de materia respecto a la de antimateria a distintas energías. El observatorio HAWC, ubicado en el parque nacional Pico de Orizaba, es capaz de detectar cascadas atmosféricas producidas por rayos cósmicos. Los rayos cósmicos son partículas cargadas que llegan a la Tierra desde todas direcciones, una parte de estas partículas son protones y antiprotones, el objetivo de este trabajo es medir la cantidad de protones y antiprotones que llegan a la Tierra usando la sombra de la Luna vista por HAWC. Para tener una estimación de la fracción de protón-antiprotón se parte del hecho de que las partículas cargadas interactúan con el campo geomagnético y por tanto son deflectadas según la ley de Lorentz, por ejemplo un protón incidiendo perpendicularmente al ecuador será deflectado hacia el oeste, en cambio el anti-protón será desviado al este. La Luna actúa como escudo de los rayos cósmicos por lo tanto produce una sombra, gracias a la interacción con el campo geomagnético se espera ver dos sombras de la Luna, una producida por protones y otra por antiprotones, la intensidad de las sombras nos dará una estimación de la fracción protón-antiprotón.

Morfología de la sombra del Sol a diferentes energías observada por HAWC

La correlación entre el flujo de rayos cósmicos (RC) y la actividad solar es un comportamiento observado por décadas, ahora se sabe que es debido a la interacción entre partículas cargadas que componen los RC y los campos magnéticos solares. En particular, las partículas ultra energéticas (~TeVs) pueden llegar a la atmósfera solar baja e interactuar con los, relativamente intensos campos magnéticos coronales produciendo un déficit de dichas partículas, este fenómeno es observable en la Tierra y se conoce como “sombra” del Sol. En México, desde hace 5 años se encuentra en operación el arreglo HAWC, que es un detector de partículas de muy alta energía (TeV), con el que es posible estudiar la sombra del Sol. En este trabajo nos enfocaremos en el estudio de la morfología de la sombra del Sol observada en diferentes intervalos de energías, analizando su comportamiento en el tiempo y su relación con el campo magnético observado en el Sol. Las observaciones que presentamos son de los años 2016 a 2019 que incluyen el mínimo de actividad solar más importante de los últimos ciclos y que nos permite calibrar nuestras observaciones.

Firmas de las afectaciones al clima espacial con base en el observatorio de rayos cósmicos en sierra negra

Con base en las perturbaciones más significativas del clima espacial entre diciembre de 2015 y junio de 2020, se analizaron las variaciones de la componente secundaria de los rayos cósmicos detectados por el Observatorio de Rayos Cósmicos en Sierra Negra, compuesto por el Telescopio de Neutrones Solares (TNS) y el Telescopio Centellador de Rayos Cósmicos (SciCRT); ambos se encuentran instalados a 4580 m s.n.m. en la cima del volcán Sierra Negra. Se estudiaron los registros de los detectores para tiempos con tormentas geomagnéticas moderadas a intensas utilizando como base el índice Dst, así como el índice local $\Delta$H$_{TEO}$ para analizar los efectos de las perturbaciones del clima espacial sobre territorio nacional. Una parte fundamental del trabajo de investigación fue desarrollar herramientas y códigos de análisis específicos para las bases de datos que se estudian, ya que es muy complicado manejar la base de datos con programas en sistema gráfico. Se encontró que las variaciones más comunes son los decrecimientos Forbush; no obstante, también se registraron eventos durante los cuales se observó un aumento en la intensidad de partículas detectadas. Fue en estos últimos donde se llevó a cabo un análisis más detallado debido a las repercusiones que pueden tener.

Los rayos cósmicos de altas energías a la luz de las nuevas observaciones astrofísicas

Han pasado más de cien años desde el descubrimiento de los rayos cósmicos por el físico austríaco Victor Franz Hess, y a pesar del tiempo transcurrido, el misterio aún rodea el origen, la naturaleza y el mecanismo de producción de esta radiación, la cual es una de las más energéticas del universo. Sin embargo, los estudios teóricos y experimentales realizados a lo largo del tiempo, cada vez más refinados al pasar los años, han permitido encontrar diversas claves que han ampliado nuestra comprensión sobre la física de los rayos cósmicos. Hemos aprendido, por ejemplo, que los rayos cósmicos están formados por electrones, núcleos atómicos y trazas de antimateria, que su energía puede superar más de 10 millones de veces la que alcanzan las partículas en los haces del LHC del CERN y que son producidas en ambientes astrofísicos muy energéticos y violentos, tanto en fuentes galácticas como extragalácticas. Sin embargo, detalles específicos sobre las abundancias relativas de los diferentes grupos de partículas en los rayos cósmicos, la forma e intensidad de los espectros de cada los diferentes grupos de masa que los componen, las clases de fuentes que los producen, el mecanismo de propagación de estas partículas en el espacio, y su proceso de aceleración no han sido completamente dilucidados. Para responder estar preguntas, nuevos experimentos de rayos cósmicos se han formado recientemente y han aportado nueva información al respecto. En esta plática hablaremos sobre algunos de estos hallazgos y presentaremos algunas de las nuevas propuestas experimentales que pretenden aportar nueva información para entender el enigma que encierran los rayos cósmicos.

Umbral de modulación del flujo rayos cósmicos a 1UA debido al paso de estructuras solares

Los Rayos Cósmicos (RC) son partículas energéticas, que se propagan a través de la galaxia y llegan a la Tierra desde todas las direcciones. Su importancia radica en que proveen información sobre la composición de las fuentes astrofísicas, de los mecanismos de aceleración de partículas y de los medios de propagación entre la fuente y observador. Sin embargo, al entran en la Heliosfera, los RCs son afectados por perturbaciones en el Campo Magnético Heliosférico y por el Viento Solar, esto conduce a variaciones significativas globales y temporales en su intensidad y energía en función de la posición dentro de la Heliosfera. La solución Campo$-$Fuerza de la ecuación de transporte de RC se usa a menudo para calcular el espectro galáctico de CR modulado por la actividad solar, debido a que permite caracterizar este proceso mediante un solo parámetro (potencial de modulación, $\phi$); de ahí su importancia y frecuente uso. En este sentido, el objetivo del presente trabajo se centra en la reconstrucción del espectro primario de RCG a 1UA, a partir de la tasa de cuentas de distintos Monitores de Neutrones y del $\phi$. Finalmente, se desea determinar la energía en que el espectro de RCs a 1UA experimenta un nivel de reducción mínimo debido al paso de una estructura magnética solar.

Influencia de las Tormentas Eléctricas sobre los Rayos Cósmicos Secundarios detectados por el Observatorio de Rayos Cósmicos en Sierra Negra

En el presente trabajo se pretende encontrar evidencia del efecto de campos eléctricos atmosféricos, generados por tormentas eléctricas, sobre la intensidad del flujo de rayos cósmicos secundarios detectado por el Observatorio de Rayos Cósmicos en Sierra Negra (ORC-SN), Puebla, México. Instalados en el ORC-SN se encuentran el Telescopio de Neutrones Solares (TNS) y un monitor de campos eléctricos Boltek EFM-100, entre otros. Para establecer con exactitud los tiempos de tormenta se utiliza el EFM-100 y posteriormente se analizan los registros del TNS durante las tormentas encontradas. Se encontraron variaciones significativas en los canales S1 y S2 Anti del TNS durante varias tormentas, donde el canal S1 detecta principalmente partículas cargadas y el S2 Anti partículas neutras. Para obtener una comparación teórica, se realizaron simulaciones de chubascos atmosféricos en presencia de un campo eléctrico atmosférico con el software de CORSIKA. Con los resultados se estimó como primera aproximación el porcentaje de variación en la intensidad de partículas que llegan al nivel de observación del ORC-SN. Además, con base en la teoría desarrollada por Lev I. Dorman, se calculó un porcentaje de variación en las componentes cargadas de los rayos cósmicos secundarios; atribuido a los campos eléctricos atmosféricos.

Características de los Chubascos Atmosféricos Extensos a Diferentes Alturas de la Atmósfera

Los Chubascos Atmosféricos Extensos (CAE) son producto de los rayos cósmicos primarios (RCP) que se producen al chocar con los núcleos atmosféricos. Los CAE alcanzan diferentes profundidades en la atmósfera dependiendo de la energía, inclinación y tipo de partícula del RCP. En este trabajo presentamos las características de los CAE generados con Corsika a diferentes alturas que pueden ayudar al estudio y registro de estos en los arreglos de detectores superficiales.

¿Qué es la tomografía y la radiografía de muones utilizando rayos cósmicos? Aplicaciones y ejemplos de mediciones

Los rayos cósmicos son núcleos de átomos que provienen del espacio. El 99% son núcleos de hidrógeno y helio que al interactuar con la atmósfera producen un chubasco o avalancha de partículas derivadas de la interacción. Uno de los productos secundarios de esta interacción son los denominados muones que se producen con una gran variación de energía. Se estima que al nivel del mar la energía media de los muones está entre 3 y 4 GeV con un flujo aproximado de un muón cm2/seg. Aproximadamente unos 600 muones atraviesan nuestro cuerpo cada minuto. Una de las características particulares de los muones es que pueden atravesar materiales, al hacerlo, algunos de ellos pueden ser absorbidos o desviados y pueden ser utilizados para ver el interior de volcanes, pirámides, edificios u otros materiales. El mismo principio de una radiografía o tomografía puede ser empleado utilizando muones provenientes de rayos cósmicos. Se realizará una revisión histórica mostrando las primeras mediciones, los resultados más recientes y distintas aplicaciones que se han venido desarrollando. Se explicarán las técnicas de medición que pueden ser empleadas. Así mismo se presentarán algunos ejemplo simples de simulaciones o mediciones utilizando detectores de plástico centellador y/o detectores resistivos de placas paralelas (RPC) como pruebas de concepto.