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12 octubre 2015 1 12 /10 /octubre /2015 21:59

 

Takaaki Kajita, director of the Institute for Cosmic Ray Research (ICRR Tokyo) and Juan Carlos Pérez Arencibia, Administrator of the Roque de los Muchachos Observatory.

 

Takaaki Kajita: “La red de telescopios Cherenkov será clave en astrofísica de altas energías”

Japón y España fueron los protagonistas del acto celebrado el pasado viernes 9 de octubre de 2015, en La Palma, donde se presentó el prototipo del LST, siglas en inglés del Large Size Telescope. Con sus 23 metros de diámetro, será el mayor telescopio Cherenkov del hemisferio norte. A la ceremonia, que tuvo lugar en el Observatorio del Roque de los Muchachos, asistió el nuevo Nobel de Física, el japonés Takaaki Kajita, director del Institute for Cosmic Ray Research en Tokio.

Takaaki Kajita, que comparte el premio Nobel con Arthur B. McDonald por su descubrimiento de la oscilación de los neutrinos, afirmó que la red de telescopios Cherenkov (CTA, por sus siglas en inglés), “será el proyecto científico clave en el campo de la astrofísica de altas energías y rayos cósmicos, y debería llevarse a cabo con un esfuerzo común”.

Permitirá la búsqueda de materia oscura y el estudio de la posible estructura cuántica del espacio-tiempo

Las dimensiones del telescopio LST son enormes. Además del gran espejo, la cámara con la que se detecta la luz de los rayos gamma es de 3 metros de diámetro y es una de las más complejas y rápidas del mundo. Esta cámara se ensamblará y pondrá a punto en el Institut de Física d’Altes Energies con tecnología desarrollada en todos los grupos españoles que forman parte de la colaboración.

Una ventana al universo más violento y extremo

El prototipo del telescopio LST, que servirá para validar los telescopios de gran formato de CTA, podría convertirse en el primer telescopio de esta red cuando se concluya el acuerdo para que CTA-Norte se instale en la isla de La Palma. CTA será una nueva gran infraestructura científica equipada con un centenar de telescopios repartidos en dos observatorios (norte y sur), en la que participan más de treinta países y unos 1.500 científicos e ingenieros. Su objetivo es el estudio de la astrofísica de rayos gamma de muy alta energía, que permite conocer el universo más violento y extremo.

Los telescopios Cherenkov no detectan directamente los rayos gamma, sino sus efectos cuando interaccionan con las partículas de la atmósfera terrestre generando una cascada electromagnética. Este tipo de radiación permite estudiar los procesos físicos que liberan más energía en el universo, entre los que se encuentran las explosiones de supernova, los agujeros negros, los microcuásares, los núcleos activos de galaxias y los estallidos de rayos gamma. Permitirá la búsqueda de materia oscura y el estudio de la posible estructura cuántica del espacio-tiempo.

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Representación artística de los cuatro LST propuestos para CTA-Norte. Crédito: IFAE, Consorcio CTA.

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El Cherenkov Telescope Array o CTA (podría traducirse al español como Matriz de Telescopios Cherenkov) es un proyecto científico que propone la construcción de un detector de rayos gamma de muy alta energía de nueva generación en el rango de energía de decenas de GeV a más de 100 TeV. La propuesta actual incluye la construcción de dos matrices de telescopios Cherenkov, una primera matriz en el hemisferio norte, sobre todo dirigido al estudio de fuentes extragalácticas a la energía más baja alcanzable, y una segunda matriz en el hemisferio sur, con el propósito de cubrir todo el rango de energías y concentrarse en el estudio de fuentes galácticas.

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España y Japón son, junto con Alemania, los mayores contribuyentes del consorcio LST, en el que también participan Francia, Italia, Brasil, Suecia, India y Croacia. En España forman parte de la colaboración el Institut de Física d’Altes Energies, el Institut de Ciencies de l’Espai, el Centro de Investigaciones Medioambientales y Tecnológicas, el Institut de Ciencies del Cosmos y la Universidad Complutense de Madrid.

España y Japón son, junto con Alemania, los mayores contribuyentes del consorcio

Durante la ceremonia, Fernando Clavijo, presidente del Gobierno de Canarias, descubrió una placa conmemorativa con el diseño y las principales características del telescopio. En ella intervinieron, además de Kajita, Rafael Rebolo, director del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC); Martín Taño, alcalde de Garafía; Anselmo Pestana, presidente del Cabildo de La Palma; Carmen Vela, secretaria de Estado de Investigación, Desarrollo e Innovación y Kazuhiko Koshikawa, embajador de Japón.

El investigador principal del telescopio, Masahiro Teshima (miembro del ICRR Tokio y director del Instituto Max Planck de física de Múnich) y Manel Martínez (miembro del IFAE, presidente del comité directivo del LST) explicaron las principales características del telescopio y su importancia en la investigación de los rayos gamma cósmicos.

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De izquierda a derecha, Fernando Clavijo, presidente del Gobierno de Canarias; Masahiro Teshima, miembro del ICRR Tokio y director del Instituto Max Planck de física de Múnich; Carmen Vela, secretaria de Estado de Investigación, Desarrollo e Innovación; Francisco Sánchez, director fundador del IAC; Anselmo Pestana, presidente del Cabildo de La Palma; y Martín Taño, alcalde de Garafía; observan la placa conmemorativa de la primera piedra del prototipo del LST. Créditos: Antonio González/IAC

Zona geográfica: España
Fuente: SINC

 

 
The 31 CTA Consortium member countries as of May 2015.[2]

 

Técnicamente hablando, la CTA (la Matriz de Telescopios Cherenkov) se propone mejorar la sensibilidad al flujo de rayos gamma en un factor diez respecto a la generación actual de telescopios Cherenkov como MAGIC, HESS y VERITAS. Probablemente estará compuesto de decenas de telescopios con espejos de distintos tamaños. En el diseño preliminar, el observatorio se extiende en un área plana de unos 3x3 kilómetros cuadrados, con los telescopios más grandes (diámetro aproximado de 22 m) en el centro, rodeados por los medianos (12 m) y finalmente se encuentran los pequeños (6 m) dedicados a capturar los fotones de mayor energía. Los telescopios más grandes son los que requieren una estructura más compleja y por tanto suponen un gasto mayor frente a los demás. No olvidemos que estas grandes "antenas" deben orientarse lo más rápidamente posible cuando se produce algún estallido en el cielo.

CTA supone también un reto en ingeniería electrónica. De ella depende la sincronización del sistema de telescopios necesaria para una toma de datos óptima. Además hay que distinguir los sucesos de radiación Cherenkov producidos por los rayos gamma de otros sucesos debidos a radiación de fondo o rayos cósmicos que también llegan a los telescopios. La proporción de sucesos Cherenkov debidos a rayos gamma frente a los producidos por rayos cósmicos es aproximadamente del uno por mil.

Para escoger la ubicación de estos telescopios se siguen unos criterios fundamentales relacionados con la altura, nubosidad, contaminación lumínica...etc. Se utilizan las series de datos obtenidas por varios satélites meteorológicos (ERA-40, GTOPO30...etc) y se analizan para sacar posibles emplazamientos. Muchos de ellos tienen que ser descartados automáticamente debido a la situación política de los países en que se encuentran (Irán o Afganistán por ejemplo) y otros debido a que el suministro de energía, agua y otros bienes de primera necesidad sería muy complicado.

Actualmente, los observatorios más productivos en este rango de energías son MAGIC y H.E.S.S. desde tierra y el satéliteFermi (anteriormente llamado GLAST) desde el espacio, aunque CTA alcanzará hasta los 100 TeV. Uniendo todos los datos se podrá explicar el mecanismo de los púlsares, la transferencia de materia en sistemas binarios e incluso aportar datos sobre las teorías que apuntan a que los fotones más energéticos viajan a más velocidad que los menos energéticos (se conoce como no-invariante Lorentz). El programa de investigación de CTA va más allá de la Astrofísica de Altas Energías e incluye campos como la Cosmología y la Física Fundamental.

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In July 2015, Paranal Observatory in Chile has entered final negotiations to host CTA's southern hemisphere site.[4]

 


Los primeros prototipos de telescopios podrían empezar a operar en 2011. CTA está siendo diseñado y será construido por una colaboración internacional de científicos, con una fuerte componente europea. El proyecto está apoyado por la hoja de ruta de ESFRI (el Forum Europeo de Estrategia de Infraestructuras Científicas), por la hoja de ruta de la red europea de Física de Astropartículas ASPERA y por la hoja de ruta de la red europea de Astrofísica Astronet

 

Prototype of 12 meter CTA telescope under construction (Berlin, 2013)

 

https://es.wikipedia.org/wiki/Cherenkov_Telescope_Array

https://en.wikipedia.org/wiki/Cherenkov_Telescope_Array

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Published by Malcolm Allison H malcolm.mallison@gmail.com - en CIENCIAS del ESPACIO Ciencias Innovación Tecnología
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  • : Ecología y sostenibilidad socioambiental, énfasis en conservación de ríos y ecosistemas, denuncia de impacto de megaproyectos. Todo esto es indesligable de la política y por ello esta también se observa. Ecology, social and environmental sustainability, emphasis on conservation of rivers and ecosystems, denounces impact of megaprojects. All this is inseparable from politics, for it, the politics is also evaluated.
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  • Biólogo desde hace más de treinta años, desde la época en que aún los biólogos no eran empleados de los abogados ambientalistas. Actualmente preocupado …alarmado en realidad, por el LESIVO TRATADO DE(DES)INTEGRACIÓN ENERGÉTICA CON BRASIL
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