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ETCHEGOYEN: “QUEREMOS ESTABLECER UNA NUEVA RAMA DE LA CIENCIA”

Alberto Etchegoyen dirige el ITEDA, un instituto creado por la CNEA, el CONICET y la UNSAM para la investigación en rayos cósmicos, y habló con TSS sobre el rol de los científicos argentinos en el Observatorio Pierre Auger y la colaboración internacional en astrofísica.

Por Matías Alonso

 

Agencia TSS – El principal insumo de investigación del Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (ITEDA) son los rayos cósmicos, partículas subatómicas que llegan a nuestro planeta con una energía cien millones de veces superior a la que se puede generar en los aceleradores de partículas construidos por el hombre. La hipótesis científica es que estas partículas son aceleradas en inmensos agujeros negros y llegan a la Tierra a razón de una vez por siglo por kilómetro cuadrado, por lo cual es muy difícil detectarlas. Por esto, el Observatorio Pierre Auger, ubicado en Malargüe (Mendoza), ocupa 3.000 kilómetros cuadrados. Para poder estudiar los rayos cósmicos es necesario el diseño y la construcción de detectores muy específicos que miden el impacto de estos rayos cuando chocan contra las moléculas de la atmósfera superior y los físicos e ingenieros del ITEDA se especializan en su desarrollo. El instituto participa activamente en la investigación que se realiza en el Observatorio Pierre Auger y tiene dos sedes: en el predio del Centro Atómico Constituyentes (provincia de Buenos Aires) y en Godoy Cruz (Mendoza).

El director del ITEDA es Alberto Etchegoyen, un físico que se doctoró en Investigación Básica Nuclear en Oxford (Inglaterra) y que, posteriormente, se dedicó a la astrofísica y fue profesor visitante en el Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab), el precursor del Gran Colisionador de Hadrones (LHC, en inglés).

“Cuando terminé la licenciatura en Física empecé a trabajar en la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA) y, con la guerra de Malvinas, decidí irme a Oxford. Era una época complicada del país, de sufrimiento y estrés. Entonces, cuando surgió la oportunidad de completar mi formación en el exterior, decidí que era la mejor opción que tenía”, recuerda Etchegoyen.

 

¿Qué es el ITEDA?

El ITEDA es un instituto de investigación y de formación de recursos humanos a nivel de posgrado. En noviembre de 2009 empezamos las reuniones para su creación y es el único instituto con dependencia conjunta de la CNEA y el CONICET, y funciona bajo el paraguas académico de la UNSAM. Nuestra investigación tiene dos características muy importantes: trabajamos en colaboraciones internacionales y hacemos el diseño y construcción de sistemas de detección. Nos ubicamos en la frontera del conocimiento en el área.

 

El doctorado en Astrofísica que ofrecen tiene doble titulación con el Karlsruhe Institute of Technology (KIT) de Alemania. ¿Cómo surgió ese acuerdo?

Tras haber trabajado 20 años en el Observatorio Pierre Auger hemos obtenido cierto nivel de reconocimiento por parte de nuestros colegas y, en particular, de Alemania, que tiene un rol muy protagónico en el Pierre Auger a través del KIT y confía tanto en nosotros que manda a sus estudiantes para que los formemos. El doble doctorado no es solo un sistema de cotutela, sino que todos los años ingresan cuatro nuevos doctorandos, dos por el KIT y dos por el ITEDA, y tienen que pasar por lo menos un tercio del tiempo en la contraparte. Eso implica un alto nivel de confianza en la formación que brindará la otra parte. El KIT tiene un rol protagónico en el proyecto Pierre Auger y un prestigioso investigador y docente de esa institución (Johannes Blümer) es profesor emérito de la UNSAM, que es como su segunda universidad.

El Observatorio Pierre Auger, ubicado en Malargüe (Mendoza), ocupa 3.000 kilómetros cuadrados.

 

¿Qué buscan detectar en Malargüe?

Analizamos los rayos cósmicos, que son las energías más grandes de la naturaleza, son mensajeros del espacio exterior. Nuestra meta más importante es establecer una nueva rama de la ciencia, que es la astronomía de partículas cargadas. La astronomía, como la conocemos hoy, trabaja con la observación de luz. En cambio, en la radiación astromagnética observamos núcleos y partículas con carga eléctrica que, cuando llegan a la Tierra, interaccionan con la atmósfera y crean un chubasco de partículas. Acá analizamos el chubasco para conocer esa fuerza, que no se conoce bien porque efectivamente esas energías son muy altas y no existe nada con esa fuerza. La diferencia con la astronomía está en que, como estos rayos vienen con energías tan grandes, no se deflectan con los campos electromagnéticos que cruzan en su camino. Los otros temas relacionados con esto pasan por estudiar la composición química y saber qué tipo de partículas llegan: si son protones, núcleos de hierro, carbón o helio, y entender su comportamiento a niveles de energía tan altos.

 

¿Los detectores captan el chubasco en lugar del rayo?

Exactamente, porque el rayo es imposible de captar, es una partícula y nada más, por lo que habría que estar justo en ese lugar.

 

¿Qué actividades tienen planeadas para el futuro?

Hace poco se firmó un convenio con las agencias internacionales financieras para prorrogar por diez años el funcionamiento del Observatorio Pierre Auger, lo que implica un compromiso importante. Los gastos de mantenimiento son de dos millones de dólares por año y hay 500 personas trabajando allí. En el observatorio habrá dos nuevos sistemas de detección, ambos desarrollados en la Argentina. Uno es de Bariloche y el otro de nuestro grupo. Nuestro desarrollo del detector es integral: diseño, telecomunicaciones, electrónica, análisis de datos, computación, optoelectrónica, instalación y puesta en funcionamiento. Esta posibilidad es interesante porque la colaboración internacional ha adoptado como mejoras del observatorio a los dos sistemas de detección que aporta la investigación local. Además, en la zona de Malargüe se instaló la antena Deep Space Antenna 3 (DSA-3). Es un proyecto de 50 millones de dólares y lo instaló la European Space Agency (ESA) en las afueras del laboratorio Pierre Auger [esta antena de 35 metros de diámetro se comunica con la misión ExoMars, que busca estudiar la vida en el planeta Marte]. En la Argentina, el proyecto es coordinado por la Comisión Nacional de Actividades Espaciales (CONAE) pero el ITEDA fue convocado a participar y creo que influyó mucho el buen desempeño del proyecto Auger. Pese a los altibajos de la economía, sobre todo cuando fue la crisis de 2001, tanto el Gobierno nacional como el provincial han tomado al Pierre Auger como una cuestión de estado. Lo han mantenido a lo largo de los años y creo que eso ha sido una razón fundamental para que se instalara la antena DSA-3 en Malargüe y para la próxima instalación del observatorio Qubiq en Salta.

 

¿Qué objetivos tiene ese observatorio en Salta?

Lo que se buscará allí es analizar el universo primordial, los primeros instantes del universo. Lo que denominamos la edad inflacionaria del universo. El objetivo es estudiar lo más directamente posible esa etapa para tener una huella definitiva de si existió o no la inflación universal. Buscamos ondas gravitacionales primordiales de esa época.

“Cuando iniciamos la construcción, hace 20 años, no había ninguna experiencia en rayos cósmicos en la Argentina”, dice Etchegoyen.

 

 

En cuanto al Pierre Auger, ¿cómo es su financiamiento?

Si bien son parte integrante del proyecto unos veinte países, los más importantes son Estados Unidos, Alemania y la Argentina, probablemente en ese orden. Los desarrollos científico-técnicos están a cargo de cada país. Nosotros lo hemos podido hacer y se ha mantenido a lo largo de los años. Las provincias (en este caso, Mendoza) colaboran en ciencia y técnica si ven los resultados en su territorio. Por ejemplo, Malargüe actualmente es un punto de turismo científico, la gente visita el Pierre Auger. Todos los días hay charlas para los visitantes y se le incorporó el primer planetario digital profesional fijo gracias a nuestra colaboración. Se ha transformado en un núcleo de turismo científico y eso es beneficioso para la provincia.

 

¿Cuál es el lugar de los científicos argentinos en el Pierre Auger?

A medida que fueron pasando los años creo que hemos podido competir con nuestros colegas con mejores bases y sustentos. Cuando iniciamos la construcción, hace 20 años, no había ninguna experiencia en rayos cósmicos en la Argentina. Por lo tanto, empezamos todo desde cero y no tuvimos una participación importante en la parte de diseño, aunque sí la tuvimos en la construcción y prueba de prototipos porque teníamos mucha trayectoria en física experimental. Con el paso del tiempo fuimos adquiriendo más experiencia en el diseño y construcción de prototipos nuevos y sistemas de detección. Eso se vio fortalecido porque el grupo fue creciendo: ahora somos unas sesenta personas y ya no hay solo físicos, sino también ingenieros.

 

¿Por qué es importante eso?

Es raro que los ingenieros se involucren en ciencia básica y en el ITEDA tenemos un grupo importante de ingenieros que hacen investigación en tecnología de sistemas de detección. Lo que también es raro, aunque ahora es un poco más común, es que hagan investigación. El doctor en ingeniería existe, pero es algo relativamente nuevo y en ITEDA ya tenemos cinco. Probablemente haya más en este instituto que en la mayoría de las instituciones del país. La creación del ITEDA respondía a las necesidades que planteaban las grandes colaboraciones internacionales, como en el campo del desarrollo de detectores, lo cual, a la vez, implica una hermandad entre físicos e ingenieros.

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  • ¿Cómo elegir un telescopio?

     

    Los telescopios vienen en muchas formas y tamaños, y cada tipo tiene sus propias fortalezas y debilidades. El primer paso para decidir qué telescopio comprar es saber para qué lo desea utilizar. Estas son las formas de usar un telescopio:

     

    Astronomía visual: el proceso de mirar a través de un ocular conectado a un telescopio para ver objetos distantes.
    Astrofotografía: la práctica de usar una cámara conectada a un telescopio o lente para fotografiar objetos en el espacio exterior.
    Ambos: si desea utilizar un telescopio tanto para imágenes como para imágenes, ¡también está bien!

     

    Solo sepa que los telescopios que pueden hacer ambas cosas bien generalmente cuestan más.
    Para la astronomía visual, especialmente los telescopios para principiantes, la mayoría de los telescopios ya vienen como un paquete completo. Eso significa que el telescopio estará listo para usar e incluye el telescopio, la montura y cualquier otra cosa que necesite para comenzar, como oculares y otros accesorios. Para hacer astrofotografía que no sea con un teléfono inteligente, los componentes generalmente se venden por separado para permitir un enfoque más personalizado. Esto significa que si está interesado en obtener imágenes más allá de solo con un teléfono inteligente, generalmente deberá comprar el telescopio, la montura y la cámara por separado.

     

    El segundo paso para decidir qué telescopio comprar es tener una idea de lo que principalmente desea observar o fotografiar. Si puede reducirlo entre uno u otro, hará que su decisión sea mucho más fácil. Por supuesto, un telescopio se puede usar para otros fines, como la visualización terrestre (durante el día), pero es importante decidir primero cómo lo usará por la noche:

     

    Objetos planetarios / del sistema solar: esto incluye los planetas, la Luna y el Sol.
    Objetos del cielo profundo: esto incluye galaxias, nebulosas, cúmulos de estrellas y cualquier otra cosa más allá de nuestro sistema solar.0

     

    Tanto espacio profundo como Planetaria: hay un grupo selecto de telescopios que son excelentes tanto para cielo profundo como planetario, especialmente para astrofotografía, pero generalmente cuestan más.
    El tercer y último paso para decidir qué telescopio comprar es incorporar su presupuesto, qué tan portátil es la configuración que desea y su nivel de habilidad en su decisión. 

     

    Recomendamos leer ¿Cómo elegir un telescopio?

     

    Introducción a las monturas de telescopios

    Aunque la mayoría de los telescopios para principiantes ya vienen con algún tipo de montura incluida, comprar una montura por separado puede abrir muchas puertas para más posibilidades de observación o imágenes. Para los observadores visuales, un montaje de altitud-azimut es el camino a seguir. Para los astrofotógrafos que realizan imágenes de cielo profundo, una montura ecuatorial producirá los mejores resultados. Las monturas híbridas combinan lo mejor de ambos mundos a un precio más alto, y los rastreadores de estrellas son como mini monturas ecuatoriales para el creador de imágenes que viaja o para el principiante.

     

    Para astrofotografía, especialmente para imágenes de cielo profundo, la montura es posiblemente el componente más importante de cualquier configuración. Sí, lo has leído bien, ¡incluso más importante que el telescopio o la cámara! La razón de esto es que es solo la montura la que determina la precisión con la que su cámara y telescopio pueden rastrear el cielo y, por lo tanto, cuánto tiempo puede exponer sin experimentar rastros de estrellas. Recoger la mayor cantidad de luz posible es fundamental en la astrofotografía de cielo profundo, y sin una montura ecuatorial de calidad, estará limitado en la cantidad de luz que puede recolectar en cada exposición. Por esta razón, además de la cámara y el telescopio, recomendamos gastar alrededor de la mitad de su presupuesto total en la montura para obtener imágenes de cielo profundo.

     

    Otra consideración importante para la obtención de imágenes de cielo profundo con una montura ecuatorial es la capacidad de carga útil. La capacidad de carga útil, que es la cantidad de peso que puede soportar la montura (excluidos los contrapesos), es la especificación más importante para cualquier montura ecuatorial. 

     

    Para los observadores visuales que tienen un telescopio pero no una montura, las monturas independientes de altitud-azimut son una excelente opción. Muchos de estos vienen con la misma capacidad computarizada que tienen la mayoría de las monturas ecuatoriales. Después de un proceso de alineación simple, esta capacidad de acceso computarizado permite que la montura no solo encuentre y apunte a los objetos automáticamente, sino que los rastree y los mantenga centrados a través del ocular. Para los observadores binoculares, un trípode con un cabezal de altitud-azimut hace que la experiencia sea simple y agradable, y los montajes estilo paralelogramo mejoran esto al permitir ángulos de visión aún más cómodos.

    Ya sea que solo esté esperando agregar la capacidad de seguimiento y acceso a su telescopio visual existente o si tiene la mira puesta en fotografiar galaxias y nebulosas débiles, ofrecemos una amplia variedad de soportes para cualquier necesidad. 

     

    Ver todas las monturas

     

    Introducción a las cámaras para astronomía

    Como ocurre con la mayoría de los equipos de astronomía, no existe una cámara de "talla única" que sea la mejor en todo. Si espera obtener imágenes de objetos del espacio profundo, una cámara de astronomía refrigerada es el camino a seguir. Si espera obtener imágenes de los planetas, la luna, el sol u otros objetos del sistema solar, una cámara de alta velocidad de fotogramas hará maravillas por usted. Comprender la diferencia entre estos diferentes tipos de cámaras y sus especificaciones lo ayudará a decidir cuál es su próxima cámara para astronomía.

     

    Para obtener imágenes de cielo profundo, se trata de maximizar la cantidad de luz que puede recolectar y lo limpia que es la imagen. Cuando se toman imágenes de objetos del cielo profundo, es mejor utilizar una cámara refrigerada, que puede evitar el ruido durante exposiciones prolongadas. Las cámaras con mayor eficiencia cuántica, tamaños de píxeles más grandes, mayor capacidad de pozo completo (full well) y menor ruido de lectura, entre otras especificaciones, producirán imágenes más limpias. Haga clic aquí para ver nuestras recomendaciones sobre las mejores cámaras de imágenes de cielo profundo para principiantes.

     

    Para las imágenes planetarias, se trata de maximizar la cantidad de detalles en los planetas y otros objetos del sistema solar, que generalmente son increíblemente pequeños. Los planetas son tan pequeños que no solo requieren un telescopio de larga distancia focal, sino que las turbulencias en la atmósfera pueden tener un gran efecto en el nivel de detalle de la imagen. Para imágenes planetarias, un sensor pequeño y una cámara de alta velocidad de fotogramas es su mejor amigo. Haga clic aquí para ver nuestras recomendaciones sobre las mejores cámaras planetarias, lunares y solares.

     

     

  • Astronomia Definición

    La astronomía es la ciencia que estudia los cuerpos celestes del universo, incluidos las estrellas, los planetas, sus satélites naturales, los asteroides, cometas y meteoroides, la materia interestelar, las nebulosas, la materia oscura, las galaxias y demás; por lo que también estudia los fenómenos astronómicos ligados a ellos, como las supernovas, los cuásares, los púlsares, la radiación cósmica de fondo, los agujeros negros, entre otros, así como las leyes naturales que las rigen. La astronomía, asimismo, abarca el estudio del origen, desarrollo y destino final del Universo en su conjunto mediante la cosmología, y se relaciona con la física a través de la astrofísica, la química con la astroquímica y la biología con la astrobiología.

     

    Su registro y la investigación de su origen viene a partir de la información que llega de ellos a través de la radiación electromagnética o de cualquier otro medio. La mayoría de la información usada por los astrónomos es recogida por la observación remota, aunque se ha conseguido reproducir, en algunos casos, en laboratorio, la ejecución de fenómenos celestes, como, por ejemplo, la química molecular del medio interestelar. Es una de las pocas ciencias en las que los aficionados aún pueden desempeñar un papel activo, especialmente sobre el descubrimiento y seguimiento de fenómenos como curvas de luz de estrellas variables, descubrimiento de asteroides y cometas, etc.

    La astronomía ha estado ligada al ser humano desde la antigüedad y todas las civilizaciones han tenido contacto con esta ciencia. Personajes como Aristóteles, Tales de Mileto, Anaxágoras, Aristarco de Samos, Hiparco de Nicea, Claudio Ptolomeo, Hipatia de Alejandría, Nicolás Copérnico, Tycho Brahe, Johannes Kepler, Galileo Galilei, Christiaan Huygens o Edmund Halley han sido algunos de sus cultivadores. La metodología científica de este campo empezó a desarrollarse a mediados del siglo XVII. Un factor clave fue la introducción del telescopio por Galileo Galilei, que permitió examinar el cielo de la noche más detalladamente. El tratamiento matemático de la Astronomía comenzó con el desarrollo de la mecánica celeste y con las leyes de gravitación por Isaac Newton, aunque ya había sido puesto en marcha por el trabajo anterior de astrónomos como Johannes Kepler. Hacia el siglo XIX, la Astronomía se había desarrollado como una ciencia formal, con la introducción de instrumentos tales como el espectroscopio y la fotografía, que permitieron la continua mejora de telescopios y la creación de observatorios profesionales.

     

    La palabra astronomía proviene del latín astrŏnŏmĭa /astronomía/ y esta del griego ἀστρονομία /astronomía/. Está compuesta por las palabras άστρον /ástron/ 'estrellas', que a su vez viene de ἀστῆρ /astḗr/ 'estrella', 'constelación', y νόμος /nómos/ 'regla', 'norma', 'orden'.

    El lexema ἀστῆρ /astḗr/ está vinculado con las raíces protoindoeuropeas *ster~/*~stel (sust.) 'estrella' presente en la palabra castiza «estrella» que llega desde la latina «stella». También puede vérsele en: astrología, asteroide, asterisco, desastre, desastroso y muchas otras.

    El lexema ~νομία /nomíā/ 'regulación', 'legislación'; viene de νέμω /némoo/ 'contar', 'asignar', 'tomar', 'distribuir', 'repartir según las normas' y está vinculado a la raíz indoeuropea *nem~ 'contar', 'asignar', 'tomar', distribuir'; más el lexema ~ία /~íā/ 'acción', 'cualidad'. Puede vérsela en: dasonomía, macrotaxonomía, tafonomía y taxonomía.

    Etimológicamente hablando la astronomía es la ciencia que trata de la magnitud, medida y movimiento de los cuerpos celestes.

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