El pasado miércoles (25 de julio) el CERN recibió a 6 de los astronautas tripulantes del Endeavour que transportaba el detector AMS (Alpha Magnetic Spectrometer) a la Estación Espacial internacional (ISS) viajando a entre 370 y 420 km de altitud. El detector AMS-02 fue construido por una colaboración que comprende 16 países y 56 instituciones. El lanzamiento se realizó finalmente en mayo del 2011 después de que el lanzamiento fuera pospuesto de abril del 2010 a abril 2011, y de este a mayo del mismo año. El detector empezó a funcionar poco después, el 19 de mayo de 2011 una vez instalado en la ISS. Con esta visita al CERN se pretendía celebrar el año que el detector lleva tomando datos desde el espacio transmitiendolos al CERN. AMS detecta los rayos cósmicos provenientes del espacio. Sus características no difieren mucho de los detectores de partículas en aceleradores. Los rayos cósmicos, compuestos fundamentalmente por protones, penetran la tierra con una frecuencia de unas mil partículas por segundo y por metro cuadrado, partículas que antes de llegar a nosotros han viajado durante millones a través del Universo.
El experimento AMS-02 tiene como objetivo el estudio de estos rayos cósmicos con energías muy altas de 1 TeV o mayores, no está claro el origen de estas partículas tan energéticas siendo interesante entender como se producen y su proveniencia. Esta parte del espectro de energías es el más interesante ya que su detección una vez penetran la atmósfera es más complicada. Estos rayos de alta energía producen cascadas de partículas que pueden llegar a tener áreas de kilómetros cuando llegan a la superficie terrestre. La reconstrucción de este tipo de rayos se hace bastante difícil. Además a mayor altura la cantidad de rayos cósmicos es mayor, nuestra atmósfera es una buena capa protectora de la radiación exterior. Otro de los retos es determinar si existe en el universo antimateria remanente del Big Bang, AMS es capaz de reconocer antimateria entre millones de partículas de materia. Además este detector buscará señales de la materia oscura. Un 20 por ciento de la materia del universo esta formada por un tipo de materia que no emite ni absorbe radiación electromagnética (por el eso el nombre de oscura). Un 5 por cien lo podemos explicar (estrellas, gas,…), pero del otro alrededor de 75 por cien conocemos incluso menos que de la materia oscura, sabemos que sería la responsable de la expansión acelerada del Universo. Pero este no es el único aniversario que se cumple este año, los rayos cósmicos fueron descubiertos hace 100 años, no en satélites (obviamente) pero en su equivalente de la época, los globos.
El vuelo del 7 de Agosto de 1912 fue el último de una serie de vuelos en globo que Victor Hess, un físico austriaco Nobel en 1936, realizó en 1912. El año anterior había realizado dos vuelos para investigar la radiación que descargaba los electroscopios, en estos alcanzó una altitud de 1100m no encontrando ninguna diferencia con la radiación observada en la superficie de la tierra. Esto indicaba que la superficie de la tierra en si misma emite radiación. No contento con esto en 1912 realizó otros 6 vuelos desde Viena hasta alcanzar los 2700 m de altura (un avión que realice un trayecto de unos 1000 km vuela a 10.000 m de altitud) pero aun no le pareció suficiente. Su último vuelo lo realizó desde Aussig, hoy República Checa, el 7 de agosto alcanzando los casi 6000 m. Los resultados de este último fueron mucho más concluyentes : “En ambos detectores de rayos gamma (que llevaba consigo), los valores a la mayor altitud alcanzada son alrededor de 22-24 iones mayores que al nivel del mar”. Añadiendo estos resultados a los obtenidos en otros vuelos Hess pudo concluir que la radiación aumentaba con la altura. Además esta radiación no parecía provenir del sol, realizó algunos de sus vuelos de noche o durante un eclipse con el mismo resultado. El que hizo Hess se puede cualificar como el descubrimiento de los rayos cósmicos.
Desde entonces se han estudiado mucho, existen muchos detectores que miran al espacio para detectar y investigar esta radiación. Podemos mencionar muchos en tierra como Pierre Auger Observatory, Telescope Array Project, algunos de ellos a gran altura como GAMMA o MAGIC, otros bajo el hielo antártico como IceCube. Pero el último paso ha sido el súper detector en el espacio, no es el primero otros como Fermi Gamma-ray Space Telescope o PAMELA le han precedido, pero si es el mayor. AMS ha apenas empezado a tomar datos, se le prevé una vida útil de al menos 10 años o más.