Ciencia Perú , Perú, Miércoles, 09 de abril de 2014 a las 12:02

“Los rayos cósmicos han influido en la evolución”

Entrevista a Mauricio Bustamante, egresado de la especialidad de Física de la Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP)

PUCP/DICYT Si bien fueron descubiertos ya hace más de cincuenta años, los rayos cósmicos ultra-energéticos aún suponen una amplia gama de preguntas sin contestar para la ciencia, de allí el nombre de la charla que brindó Mauricio Bustamante, egresado de la especialidad de Física y candidato a doctor por la Julius-Maximilians-Universität Würzburg y por el Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY) de Alemania, como parte de los coloquios de la Sección Física de la Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP): “Rayos cósmicos y neutrinos astrofísicos ultra-energéticos: un misterio de medio siglo”.

 

Cuando hablamos de los rayos cósmicos lo primero que se viene a la mente es una película de ciencia ficción o un comic. Como los Cuatro Fantásticos… Efectivamente. ¿Estos rayos cósmicos pueden ocasionar mutaciones?
Se planteó el origen de los Cuatro Fantásticos como el resultado de una misión de exploración y una tormenta de rayos cósmicos, la cual los hizo mutar. Eso es llevar al extremo la idea. Sin embargo, de la misma forma en que es dañino estar muy cerca de una fuente de radiación, como uranio o de alguno de los elementos radioactivos que se emplean en la medicina, si uno estuviera expuesto a una hipotética fuente de rayos cósmicos muy energéticos, sin ningún tipo de barrera, el efecto sería muy similar, pero, claro, en el caso de los Cuatro Fantásticos es ciencia ficción.


¿Qué son los rayos cósmicos ultra-energéticos?
En general, los rayos cósmicos son partículas cargadas que vienen a la Tierra desde fuera de ella. Estos pueden proceder de fuentes que están dentro de nuestra galaxia, como el Sol, o que están fuera de la Vía Láctea. Los que vienen de fuera se conocen como ultra-energéticos.


Los rayos cósmicos pueden dañar sistemas eléctricos.
En el caso de los rayos cósmicos de menor energía, que son los que provienen del Sol, podríamos tener interferencias en nuestras comunicaciones si hay una tormenta solar, pero es un problema menor. Los rayos cósmicos son fundamentales por una cuestión en particular: si bien a menudo no afectan la vida, de cuando en cuando un rayo caerá en el lugar preciso, en el momento preciso y generará una mutación en una cadena de ADN y es gracias a las mutaciones que la vida ha evolucionado hasta el estado actual. Sin rayos cósmicos la tasa de mutación de la vida en la Tierra sería otra.


¿Por qué son un misterio que ya tiene medio siglo?
Los rayos cósmicos ultra-energéticos se detectaron en 1962. Son diez a la diez veces más energéticos de los rayos cósmicos promedio. Son un misterio porque a pesar que los detectamos con mayor precisión, no sabemos de dónde provienen, aunque pensamos que son extragalácticos. No sabemos cómo se producen. Tienen una energía tan alta que pensar en procesos físicos para que lleguen a la Tierra energías así es un reto. No es algo fácil de imaginar. Además, en realidad, tampoco estamos seguros de qué son. Cuando dije que son protones, me refería a que los rayos cósmicos de más baja energía son protones. Los de energía alta es probable que sean protones, pero con una gran parte de contaminación con núcleos pesados como el hierro. Son un misterio porque, pese a que tenemos idea de cuáles son las respuestas a estas preguntas, no sabemos si estamos en lo correcto. Lo interesante es que 50 años después del descubrimiento de los rayos cósmicos ultra-energéticos ahora se están desarrollando detectores cada vez más precisos como para obtener respuestas más consistentes.


¿Hay aplicación práctica en el análisis de estas partículas?
Como gran parte de la física de partículas, no hay una aplicación práctica. Pensamos que al encontrar las respuestas a estas preguntas entenderemos mejor el Universo. Por otro lado, el desarrollo de detectores, por ejemplo, de fotones, de partículas cargadas, conlleva la invención de métodos y tecnologías nuevas que pueden tener aplicaciones fuera de la ciencia. Las técnicas de detección de rayos cósmicos involucran muchas veces la detección de luz, para lo cual se requieren equipos muy sensibles que pueden usarse en aplicaciones médicas o en la industria, si se requiere detectar señales muy tenues. Tipos de plástico, llamados centelladores, que son sensibles a cierto tipo de interacción y que demuestran serlo a través de la creación de luz, pueden ser utilizados para detectar fugas de materiales.


¿Está desarrollado el estudio de los rayos cósmicos en nuestro país?
El estudio de los rayos cósmicos es parte de un área más grande que se llama física de astropartículas, la cual, a su vez, nace de la unión de otras tres disciplinas de la física: la física de partículas, que existe hace décadas; la cosmología, que existe hace siglos, pero científicamente, puede decirse que también hace décadas; y la astrofísica. Esta se ocupa de la generación y propagación de partículas en medios astrofísicos. Que se haya desarrollado tanto en los últimos años significa que tenemos experimentos cada vez más sensibles y precisos para poner a prueba las teorías existentes. En la PUCP existe el Grupo de Altas Energías, que dirige el profesor Alberto Gago. Así que dentro del país se hace investigación en este campo, lo cual es bastante bueno.


Los coloquios de la Sección Física PUCP se realizan todos los jueves en el Auditorio de Física. Están dirigidos a profesores y estudiantes de Física y disciplinas afines de todos los niveles tanto dentro como fuera de la PUCP.