El descubrimiento en 1934 de un nuevo tipo de radiación se ha convertido en la base del funcionamiento de los increíbles telescopios Cherenkov. La física de la antigua Unión Soviética, al servicio de la exploración espacial moderna.
300.000 kilómetros por segundo es el límite. La velocidad de la luz, nada puede superar esa marca. ¿O quizás sí?
En realidad, la velocidad de la luz únicamente se alcanza en el vacío del espacio, pero es posible ralentizarla y por ende, superarla. De hecho, la luz siempre se ralentiza cuando pasa a través de la materia y cuando las partículas la adelantan, podemos obtener la denominada radiación de Cherenkov. Se trata de un estampido sónico visual y funciona de la misma manera. Cuando un avión viaja más rápido que la velocidad del sonido, transmite un sonido similar a un enorme crujido denominado boom o estampido sónico. Pero cuando se trata de partículas, se genera una luz muy especial. Un fenómeno increíblemente hermoso. Además, ofrece la posibilidad de detectar y contar las partículas a partir de fotomultiplicadores (detectores basado en la óptica) combinados con sistemas electrónicos.
En una explosión o estampido sónico, el sonido que viaja por delante del objeto no puede disiparse, lo que genera un aumento de la presión. De este modo, cuando se supera dicha velocidad, se libera una potente onda de choque que aporrearía los oídos de cualquiera que estuviese a unos pocos kilómetros de distancia. La onda de choque fotónica genera una espectacular luz azulada Pero la radiación de Cherenkov es un fenómeno más tranquilo y para observarlo es necesario contar con el núcleo de un reactor nuclear y una enorme cantidad de agua. En algunos núcleos de reactores nucleares se utiliza el agua como refrigerante. Debido al simple hecho de que el agua está compuesta por materia, es capaz de ralentizar la velocidad de la luz que la atraviesa, situando el límite en 224.910 kilómetros por segundo. Es una velocidad increíble, pero sin duda menor que el límite máximo, por lo que ahora sí, es posible superarla.
Por otra parte, el núcleo del reactor libera energía capaz de cargar electrones que provocan una perturbación del campo electromagnético del agua; un campo que incluye también la luz. Estos electrones se mueven a distintas velocidades pero muchos de ellos viajan más rápido que la luz. Así, la carga electomagnética acumulada en el agua, limitada por la velocidad de la luz, no puede escapar. Pero las ondas se van expandiendo y propagando hasta que finalmente llega la “magia”: se produce una onda de choque fotónica y la luz se libera.
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El resultado de la radiación de Cherenkov es un verdadero placer visual, un resplandor de tonos azulados que emerge desde las profundidades del agua.
Un denominación que procede del prestigioso físico soviético Pável Cherenkov, Premio Nobel de Física en 1958. Licenciado en física y matemáticas en la Universidad de Vorónezh, llevó a cabo novedosos experimentos basados en el bombardeo de radiación sobre botellas de agua, descubriendo esta emisión de luz azul e interpretando su naturaleza.
El universo a través del color azul
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En la primera fotografía se pueden apreciar los láseres que sirven para enfocar los espejos del Telescopio Magic (tipo Cherenkov), situado en la isla de La Palma (España).
Los telescopios Cherenkov son capaces de capturar los haces de luz azul que se producen cuando los fotones de rayos gamma, emitidos por el colapso de estrellas o por el gas contenido en agujeros negros, son absorbidos por la zona superior de la atmósfera.
Estos telescopios poseen detectores compuestos por un espejo para captar la luz y una cámara, similares a los telescopios ópticos al menos superficialmente, porque su interior es único. España contará con nuevos y mayores telescopios Cherenkov A diferencia de los ópticos, están enfocados a una altura que varía desde 8 a 12 kilómetros donde se desarrollan las cascadas de partículas resultantes de la radiación antes descrita. En este caso, la radiación Cherenkov adquiere la forma de un enorme cilindro de luz de varios kilómetros de altura. Y es que su fisionomía permite determinar la dirección con la que inciden los rayos gamma que lo originan, e incluso estimar su energía, lo que permite concretar el flujo de radiación gamma que ha llegado a nuestro planeta desde diferentes fenómenos del universo como supernovas, núcleos de galaxias, púlsares, etc.
En España, la isla canaria de La Palma sumará a los telescopios Cherenkov ya existentes, una veintena de nuevos modelos de mayores dimensiones y más avanzados, que constituirán el observatorio norte del proyecto CAT (Red de Telescopios Cherenkov en español), por cuya ubicación luchaba frente a la candidatura de México. Una inversión de 70 millones de euros que permitirá poner en funcionamiento la última tecnología astronómica antes de final de año.
Se trata de telescopios que podrían ser capaces de resolver algunos de los misterios del universo: el origen de los rayos cósmicos de alta energía y la naturaleza de la materia oscura. Aunque posiblemente se pondrán también a prueba las teorías de la gravedad cuántica.
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