POR PROYECTOS INNOVADORES, OBTIENEN LA CÁTEDRA MARCOS MOSHINSKY 2020

Foto: UNAM. Equipo para el estudio de neutrinos (partículas). 

Fuente: UNAM

Los investigadores Eric Vázquez Jáuregui, del Instituto de Física (IF), y Jesús Alberto Toalá Sanz, del Instituto de Radioastronomía y Astrofísica (IRyA) del campus Morelia, ambas entidades académicas de la UNAM, obtuvieron, las Cátedras Marcos Moshinsky 2020, que tiene como objetivo impulsar y consolidar proyectos que contribuirán al conocimiento de las estrellas y al estudio de neutrinos.  

Las Cátedras son financiadas por la Universidad Nacional a través del IF y por la Fundación Marcos Moshinsky, una asociación civil que apoya la ciencia en México. Se otorgan a jóvenes científicos mexicanos con trayectoria sobresaliente en su área de estudio. 

Eric Vázquez Jáuregui desarrollará el primer proyecto en México para detectar y medir neutrinos, con lo que nuestro país se sumará a los estudios de neutrinos cercanos a reactores nucleares. 

Jesús Alberto Toalá Sanz combina astrofísica teórica y observacional en su trabajo, en la investigación de las estrellas evolucionadas en las etapas finales de su vida.  

Búsqueda de neutrinos 

Aun cuando son muy abundantes, interactúan poco con la materia por lo que, para detectarlos cerca de un reactor, se requieren equipos especiales que distingan ruidos de fondo producidos por rayos cósmicos, isótopos radiactivos, neutrones y rayos gama generados por el reactor nuclear, indicó Vázquez Jáuregui. 

“Los neutrinos están por todos lados; de hecho, son las partículas más abundantes del Universo, después de los fotones (luz). Entonces, su estudio nos ha dicho mucho sobre cómo es el Universo. Pero también nosotros producimos neutrinos a través de aceleradores de partículas y los reactores nucleares”. 

Diseña y construye actualmente un experimento con centellador líquido, para detectar su presencia, el cual será colocado a unos metros del reactor nuclear que maneja el Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares del Gobierno Federal. 

En 2021 finalizará la construcción, calibración e instalación del equipo que consistirá en un “contenedor de acrílico que llenamos con un fluido (similar a un aceite transparente), que tiene la característica que al interactuar con partículas ionizantes emite luz. Alrededor de esta caja de acrílico colocamos fotomultiplicadores de silicio, para observar la luz que emiten las interacciones de los neutrinos con el centellador”.

Los equipos -que serán construidos en el Laboratorio de Instrumentación para Detectores de Neutrinos y Materia Oscura- serán dos o tres módulos similares a cajas de 60 por 60 por 30 centímetros cada una, que contendrán aproximadamente 100 litros de fluido en total. 

Remanentes de novas 

Toalá Sanz dijo: “Todas las estrellas pierden material al que llamamos vientos estelares, que son muy potentes cuando las estrellas están en su etapa final, y generan nebulosas a su alrededor. Yo me dedico a caracterizar estas nebulosas y estudio su química, temperatura y densidad para trazar la historia de estas estrellas”. Su investigación se enfoca en las novas, eventos explosivos provenientes de estrellas viejas en agonía, que ocurren cuando una estrella enana blanca agrega para sí (o acreta) material de otra. 

“En este proyecto yo propongo estudiar unos sistemas, que se llaman novas, que son explosiones de estrellas en las últimas etapas de su vida. Lo que vemos es un sistema binario en donde una enana blanca acreta material de la estrella compañera, se la está comiendo”. Estos “cascarones” de novas, de los cuales solo se conocen dos, enriquece el medio interestelar y se forman nuevas estrellas. 

El proyecto trata de caracterizar el gas que emite en rayos X, usando observaciones de los satélites de rayos X Chandra, de la NASA, y XMM-Newton, de la Agencia Espacial Europea. Una segunda fase es producir simulaciones detalladas de la evolución y formación de estos sistemas. 

Como algunos estudios recientes de novas han demostrado que los remanentes experimentan cambios en décadas, propuso utilizar remanentes de novas como laboratorios astrofísicos de evolución estelar, así como de física fundamental, que pueden ser estudiados en escalas de tiempos humanas. Recurrirá a observaciones de rayos X y simulaciones hidrodinámicas para investigar la expansión y evolución del gas caliente, en remanentes de novas.