A joint Fermilab/SLAC publication
Pierre Auger Observatory
Steven Saffi, Pierre Auger Collaboration

El Observatorio Pierre Auger comparte el 10 % de sus datos

02/15/21

El observatorio ha puesto a disposición de la comunidad científica información detallada sobre una selección inicial de los eventos de rayos cósmicos registrados.

En Argentina, muy al oeste de Buenos Aires, se encuentra el detector de rayos cósmicos más grande del mundo: el Observatorio Pierre Auger. Está compuesto por una serie de 1600 detectores, colocados con una distancia de cerca de una milla entre cada una. Desde las montañas que separan al país del vecino, Chile, se puede ver una parte de su cuadrícula de detectores, que cubren una extensión de la pampa del tamaño del Parque Nacional Yosemite.

La colaboración, ahora compuesta por unos 400 científicos y científicas, encendió el primero de sus detectores en 2004. Desde 2008 utiliza el conjunto completo para recoger datos para la investigación en física de partículas y astrofísica. 

Hoy, están poniendo a disposición de la comunidad científica una selección inicial de esos datos, junto con toda la información que necesitarán para usarlos.  

El Observatorio Pierre Auger ha publicado datos anteriormente, tanto en sus publicaciones científicas de acceso abierto como con fines educativos y de divulgación en su sitio web. Pero esta es la primera vez que publica información tan detallada sobre cada evento de rayos cósmicos. La publicación incluye el 10 % de su conjunto de datos hasta 2018, una colección de cada décimo evento registrado.

“Está orientado a la comunidad científica”, dice el físico Xavier Bertou, quien ha realizado investigaciones en el Pierre Auger desde que escribió su tesis doctoral en el observatorio hace 25 años. "La idea es realmente permitir que personas que nunca han utilizado los datos del Auger puedan utilizarlos".

Bertou y su colega Piera Ghia, que ha trabajado en el Pierre Auger durante 20 años, codirigieron el grupo que pasó parte del último año y medio preparando los datos para su publicación. 

Para Ghia, los datos, junto con las publicaciones producidas y las y los jóvenes investigadores formados, constituyen el legado duradero del Observatorio Pierre Auger. “El hecho de que estemos haciendo esto [divulgación pública de los datos] me pone eufórica”, dice. "Quiero compartirlo con el mundo".

Los datos cuentan las historias de más de 22.000 eventos de rayos cósmicos. Cada uno comienza muy por encima del arreglo de detectores del Pierre Auger, donde una partícula espacial voladora encuentra la resistencia repentina de la atmósfera de la Tierra. La fricción del vuelo de la partícula provoca lluvias de partículas secundarias, que se multiplican y chocan con detector tras detector en la llanura. Trabajando juntos como un único detector gigante, cientos de tanques y telescopios individuales capturan las señales de cada partícula y sus compatriotas a medida que parpadean y finalmente se apagan. 

Estos eventos son menos comprendidos que los estudiados en entornos controlados como los del Gran Colisionador de Hadrones, dice Bertou. En el Colisionador de Hadrones, los eventos de partículas ocurren en el vacío en el corazón del detector. En el Pierre Auger, se desarrollan a través del cielo, cerca de 10 millas (15 kilómetros) por encima. Los científicos del Colisionador de Hadrones crean y comprenden sus haces de partículas, dice Ghia, mientras que "nosotros realmente estamos investigando en la oscuridad". 

Sin embargo, algunas de las partículas que el Auger ha visto emerger de esa oscuridad han sido millones de veces más energéticas que cualquier cosa que los físicos puedan hacer en un laboratorio. “Me gustaría que la gente viera en los rayos cósmicos lo que Xavier y yo vemos, que es fascinación”, dice Ghia.

Bertou imagina que quienes usen los datos publicados podrían querer compararlos con los datos registrados por otros detectores, como el Telescope Array, construido en el lecho de un lago seco en Utah, o incluso los del Ice Cube, congelados en el hielo de la Antártida. Dice que los expertos en aprendizaje automático también han expresado interés en el conjunto de datos del Pierre Auger. “Conozco a bastantes que están ansiosos por aplicar sus técnicas a áreas científicas diferentes de aquellas en las que están capacitados”.

Este debería ser el primero de muchos otros lanzamientos detallados, dice Bertou. Hasta ahora, la colaboración ha preparado 200 megabytes de datos, un poco menos de lo que se usaría para transmitir una película en Netflix. Eso cubre los eventos, junto con detalles como cuándo ocurrieron exactamente, de qué dirección vinieron, si un detector de fluorescencia vislumbró su brillo ultravioleta, qué se debe saber sobre los detectores que capturaron las señales y cómo en el Pierre Auger las seleccionaron, conectaron y analizaron. El lanzamiento incluye un mapa del cielo y una herramienta que se puede usar para examinar cada evento individual de rayos cósmicos. 

Trabajar en la publicación de datos, “es probablemente una de las mejores cosas que he hecho en mi carrera en el Auger”, dice Bertou. 

Ha sido especialmente gratificante poder trabajar en ello mientras estaba confinada en casa durante la pandemia de coronavirus, dice Ghia. 

“Este año ha sido doloroso para todos”, dice. “Cada dos semanas, tener esta llamada telefónica [con el grupo de divulgación de datos] y el trabajo, fueron cosas que me ponían de buen humor. Fue algo positivo, algo que estábamos construyendo juntos”.