Construyen dispositivos para ver el origen del universo

Hasta el día de hoy, el origen del universo es un enigma ¿Cómo surgieron el espacio, el tiempo y la materia? Para entender los primeros instantes después de la gran explosión (Big Bang), estudiantes de la UNAM construyen dispositivos que, como si fueran ventanas al pasado, permitirán vislumbrar breves instantes de lo que creemos fue el origen del cosmos.

Se trata de detectores de partículas diseñados por jóvenes estudiantes de física e ingeniería, asesorados por Antonio Ortiz Velásquez, investigador del Departamento de Física de Altas Energías, perteneciente al Instituto de Ciencias Nucleares.

¿Qué esperan observar? Los científicos teorizan que unas millonésimas de segundo después del Big Bang se formó la llamada sopa de quarks y gluones, una mezcla de partículas fundamentales que aportaron los ingredientes primordiales para que se generara toda la materia de la que estamos hechos y la que nos rodea.

A medida que el universo se enfrió, los quarks y los gluones se unieron para formar los protones y neutrones (un tipo de hadrones que son partículas subatómicas) que luego conformaron los átomos y finalmente la materia como la conocemos hoy en día. Lo que los científicos buscan definir son las cualidades de esta sopa primordial.

Aceleradores de partículas

En los grandes aceleradores de partículas se logra producir la sopa de quarks y gluones, por medio de colisiones de núcleos de átomos pesados como el plomo. Para entender su evolución, los físicos miden tasas de producción de hadrones. Esto requiere del desarrollo de tecnologías que permitan determinar las masas de las partículas que emergen de las colisiones, lo que es fundamental para saber su identidad.

De acuerdo con Ortiz Velásquez, el aparato hecho en México posibilita realizar un conteo de partículas con una eficiencia arriba de 95 por ciento, además de medir el tiempo con precisión de una billonésima parte de un segundo, lo que es comparable con el desempeño de los mejores detectores de generaciones anteriores con la gran ventaja de que su producción es mucho menos costosa, pues involucra materiales tan comunes como el vidrio y tiras de cobre.

Además de ser una herramienta útil para el estudio del pasado del universo y la comprensión de las partículas elementales y la física de altas energías, tiene aplicaciones potenciales en diagnósticos médicos, pues dada su alta precisión para medir tiempo y posición, se puede utilizar para desarrollar tomógrafos por emisión de positrones.

El objetivo del proyecto, es introducir la tecnología a México mediante la construcción de una estación detectora que permita estudiar partículas de origen cósmico.

Actualmente, el equipo universitario –del que forman parte Arlette Melo, Nelly Solano, Roberto Monárrez, Luis Díaz, Brandon Patiño y Vladimir Ruíz; todos de la carrera de física, así como, Viridiana González y Enrique Sánchez, de la Facultad de Ingeniería– trabaja en la etapa inicial del proyecto y ya se han construido los primeros prototipos de cámaras llamadas Multigap Resistive Plate Chamber en la UNAM, las cuales fueron exitosamente probadas en el Centro Europeo de Investigación Nuclear (CERN) a finales del año pasado.