Las partículas más energéticas jamás estudiadas por los físicos no se han detectado en los grandes aceleradores de partículas construidos por el hombre, sino en los observatorios astronómicos. Los llamados rayos cósmicos ultranergéticos golpean la Tierra procedentes de más allá de nuestra propia galaxia, y su energía es tal que aún no hay una teoría aceptada para explicar qué fenómeno o proceso en el universo las está generando. Pero de momento la hipótesis más probable es que proceden de enormes agujeros negros en el centro de galaxias.
El enigma de los rayos cósmicos de muy alta energía tomó cuerpo hace dos décadas. A principios de los noventa, varios detectores de rayos cósmicos registraron la llegada de partículas mucho más energéticas de lo que las teorías sobre fenómenos astrofísicos conocidos podían explicar. Los físicos describen el inesperado hallazgo como ‘ir a cazar mariposas y encontrarte con un avión en la red’-. Eran partículas con cientos de millones de veces más energía de la alcanzable en un acelerador como el LHC (Large Hadron Collider) del CERN, cerca de Ginebra.
“Necesitaríamos un acelerador de partículas más grande que nuestra propia galaxia para generar partículas más energéticas”, explicó Cronin. “Así que para estudiar los rayos cósmicos de muy alta energía estamos en manos de la naturaleza, sólo podemos tomar datos”. ¿Qué puede acelerarlas tanto? “Es emocionante saber que ahí fuera hay algo capaz de generar estas energías”, dice Cronin.
Cronin propuso en 1992 –junto con su colega Alan Watson- la construcción de una gran instalación que ayudara a resolver el misterio. Su idea se ha materializado en la mayor trampa del mundo para rayos cósmicos: el Observatorio Pierre Auger, en el que participan unos 500 científicos de 95 instituciones de 18 países, entre ellos España. Los rayos cósmicos de muy alta energía son muy raros, y por eso el Observatorio Pierre Auger es inmenso: cuanto mayor sea la trampa, más posibilidades hay de que funcione. El Pierre Auger se extiende a lo largo de 3000 km2 en plena Pampa Amarilla. Consiste en 1.600 detectores -que son tanques de agua pura-, separados entre sí 1,5 kilómetros. Se complementan con 24 telescopios sensibles a la luz ultravioleta. Durante los 4 años que lleva funcionando, “sólo hemos detectado cuatro de las partículas de más alta energía”, dice Cronin, que añade que para resolver el misterio de su origen se necesitan más datos.
Por ahora los datos muestran una correlación entre la dirección de la que proceden los rayos cósmicos detectados y la localización de galaxias con grandes agujeros negros en sus núcleos. Cronin insiste, no obstante, en que esta hipótesis aún necesita ser confirmada con más observaciones.
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