Un avance significativo en la investigación polar ha sido logrado por científicos argentinos. Un equipo conformado por especialistas del CONICET, la Universidad de Buenos Aires y el Instituto Antártico Argentino ha comprobado que el detector de rayos cósmicos Neurus, ubicado en la Base Antártica Conjunta Marambio, puede vigilar la atmósfera terrestre con una exactitud sin precedentes.
“En este estudio utilizamos un detector en la Antártida para medir los rayos cósmicos e investigar su relación con los cambios atmosféricos. Observamos una fuerte correlación entre los niveles de rayos cósmicos y la presión atmosférica a unos 15 km de altitud”, afirmó Sergio Dasso, investigador del CONICET y uno de los autores principales.
Los resultados de esta investigación fueron publicados en la revista Earth and Space Science de la American Geophysical Union.
Qué son los rayos cósmicos
Los rayos cósmicos son partículas subatómicas que viajan por el espacio a velocidades cercanas a la luz. Al chocar con la atmósfera, generan una cascada de partículas secundarias que llegan a la superficie. El origen de estos rayos es variado y aún se investiga: algunos provienen del Sol, especialmente los de baja energía, mientras que los más energéticos se originan en fenómenos extremos como explosiones de supernovas, estrellas de neutrones o núcleos activos de galaxias fuera de la Vía Láctea. De hecho, los rayos cósmicos más energéticos detectados en la Tierra tienen una energía millones de veces superior a la que se puede alcanzar en los aceleradores de partículas humanos. Estos rayos son cruciales para la física y la astronomía, ya que permiten estudiar tanto procesos extremos del universo como las características de la atmósfera terrestre.
“Desarrollamos un modelo para estimar la presión atmosférica de la baja estratósfera utilizando datos del detector a nivel del suelo. Este enfoque ofrece un método práctico y rentable para monitorear una región clave como la Antártida, cuyo comportamiento resulta fundamental para los procesos atmosféricos globales”, explicó Dasso en un comunicado del CONICET.
El detector Neurus fue construido completamente en los laboratorios espaciales del Instituto de Astronomía y Física del Espacio (IAFE, CONICET-UBA). Consiste en un tanque de agua ultrapura equipado con un fotomultiplicador que detecta y amplifica los destellos de radiación Cherenkov producidos por partículas cargadas al atravesar el agua a velocidades superiores a la velocidad de la luz en ese medio.
“El sistema electrónico de adquisición de datos es de frontera, ya que permite medir cuántas partículas llegan y qué energía deposita cada una, capturando la ‘huella digital’ de la partícula observada”, detalló Noelia Santos, primera autora del estudio y doctora en Ciencias de la Atmósfera.
Actualmente, el detector registra aproximadamente 600.000 partículas cada hora. Debido al gran volumen de datos y las limitaciones de conectividad en la Antártida, la información se guarda localmente y solo una versión procesada se envía en tiempo real al continente. El sistema integra tecnología de punta: cada evento se marca con una precisión temporal de 10 nanosegundos, gracias a la sincronización mediante GPS y electrónica basada en FPGA.
Expansión del monitoreo y validación en bases antárticas
Desde el año 2024, el proyecto cuenta con un segundo detector en la Base San Martín, situada a unos 700 kilómetros de Marambio.
“Aunque el análisis de estos datos está en curso, los resultados preliminares son muy prometedores. La comparación entre ambos observatorios nos permitirá validar modelos y estudiar la dinámica de la radiación en diferentes puntos de la península antártica”, señaló Dasso.
La coordinación y puesta en marcha del sistema requirió campañas logísticas y la participación activa de investigadores como Matías Pereira, Lucas Rubinstein, Omar Areso, Javier Arellana y Adriana Gulisano. El desarrollo tecnológico incluyó mejoras de diseños anteriores y la colaboración con el Departamento de Ciencias de la Atmósfera y los Océanos para adaptar el detector a las condiciones extremas del continente blanco.
Neurus forma parte de la colaboración internacional LAGO (Latin American Giant Observatory), una red de detección que conecta proyectos desde México hasta la Antártida y que surgió del Observatorio Pierre Auger, ubicado en Mendoza.
“Formar parte de una red latinoamericana nos permite compartir información con colegas de la región y potenciar la comprensión de fenómenos atmosféricos extremos”, destacó Santos.
El detector Neurus representa un desarrollo pionero en la región. Santos indicó que no hay otros observatorios similares funcionando actualmente en la Antártida.
“Los resultados consolidan una perspectiva innovadora: el uso de los rayos cósmicos como sensores ambientales de precisión, abriendo nuevas vías para monitorear y entender mejor componentes antárticas de la circulación global y los desafíos que plantea la evolución del clima desde la física de frontera”, agregó.
Dasso concluyó:
“Este trabajo es la culminación de un camino institucional que comenzó hace más de 15 años, cuando nuestro grupo en el IAFE impulsó la instalación de detectores de rayos cósmicos en bases antárticas argentinas”.
Fuente: Infobae