Rayos Cósmicos NASA Simon Swordy U Chicago

Rayos Cósmicos NASA Simon Swordy U Chicago


Los rayos cósmicos provienen del espacio exterior, los cuales son subpartículas que viajan a una velocidad cercana a la de la luz; algunos provienen del Sol y el origen de otros aún se mantiene en el misterio, aunque existen las teorías de que son emitidos por agujeros negros en el centro de la Vía Láctea; también hay rayos gamma provenientes del colapso de las estrellas que crean supernovas, o la colisión de dos estrellas de neutrones.

En nuestros días se utilizan aparatos  muy especializados para medir la incidencia de estas partículas en la atmósfera, como en el observatorio Pierre Auger en Argentina, una de las muchas instituciones que exploran el espacio. Es un gran contraste a las técnicas que empleó el austriaco Víctor Hess, un joven científico de la Universidad de Graz, el primero en descubrir los rayos cósmicos el 7 de agosto de 1912.

Víctor Hess, intentaba averiguar de dónde provenían ciertas partículas atómicas que causaban la formación de átomos o moléculas cargadas eléctricamente (conocidas como iones) en la atmósfera, es decir, estudiaba la causa de ionización del aire; quería comprobar el por qué las placas de metal tienden a cargarse en forma espontánea.

Para cuando Hess realizaba su investigación, ya se había descubierto la radiactividad natural. En ese entonces se pensaba que la principal fuente de la ionización del aire era la radiación alfa α, la beta b, y la gamma γ, mismas que se creía provenían de sustancias radiactivas en el suelo.

Para probar su teoría realizó entre 1911 y 1912 diez ascensos en globo ; la presunción era la presencia, en pequeñas cantidades, de materiales radioactivos en rocas. De ser este el caso, a medida que uno se alejara del suelo la tendencia de las placas metálicas a cargarse debería disminuir.

Lo que Víctor Hess intentaba estudiar era cómo cambiaban las radiaciones gamma cuando se alejaban de la fuente que las originaba, es decir, del suelo. Para ello, diseñó un experimento a bordo de un globo aerostático: el físico subiría a bordo del globo con un equipo para medir la ionización a diferentes alturas. Lo que se esperaba era que, mientras más se distanciara el globo del suelo, considerada entonces la fuente de radiación gamma, menor sería la ionización del aire.

El 7 de agosto de 1912, junto con un comandante de vuelo y un metereólogo, realizó un vuelo de seis horas en el cual ascendió a mas de 5,000 metros de altura; en ese viaje comprobó que a mayor altura el aire presentaba un nivel de ionización más alto, hasta incluso tres veces mayor al que se tenía a nivel del suelo; esto quiere decir que entre más alto se llegue, el nivel de radiación provocada por los rayos cósmicos, está más presente.

Fue ahí donde descubrió los rayos cósmicos. Hess concluyó que había una gran cantidad de radiación que entraba por la atmósfera, pero no atinó a identificar su origen.

Para medir este magnetismo Hess llevó consigo tres electroscopios, instrumentos compuestos basicamente por dos placas metálicas encerradas en una esfera de vidrio. Al cargarse las placas éstas se separan una de la otra.

Sin embargo Hess observó que a partir de cierta altura, los tres electroscopios tendían a cargarse en mayor medida, lo cual era completamente contrario a su planteamiento inicial.

Los resultados del experimento indicaron que cuando el globo se encontraba aproximadamente a un kilómetro de altura, la tasa de ionización se mantenía sin cambios, pero cuando la altura era mayor, entre 4 y 5 kilómetros de la superficie terrestre, la tasa de ionización aumentaba varias veces.

Víctor Hess llegó a la conclusión de que había una nueva y desconocida fuente de radiación de origen extraterrestre y la llamó “radiación de altura”.

Hess publicó sus resultados en 1913, donde presentó su conclusión de que la causa de la carga de los electroscopios era una radiación de origen cósmico la cual penetra la atmósfera por arriba. El descubrimiento de esta radiación cósmica, por el cual Hess recibió el premio Nobel en 1936, abrió una nueva ventana para el estudio del Universo.

En 1926, el científico norteamericano Robert Millikan los llamó “rayos cósmicos”.

Muchos físicos de su tiempo se mostraron escépticos de las conclusiones de Hess e intentaron probar que las radiaciones que él había descubierto tenían su origen en el suelo. Sin embargo, el científico austriaco tenía razón: esos rayos provienen del espacio. En 1936, se le otorgó el Premio Nobel de Física por el descubrimiento de los rayos cósmicos.

Con posteriores estudios se descubrió que esta radicación provenía de un flujo constante de partículas subatómicas desde el espacio exterior y que viajaban a una gran velocidad; ahora se sabe que 90 por ciento de ellas son protones, 9 por ciento son partículas alfa y 1 por ciento, electrones.

Cuando estas partículas chocan con el nitrógeno y oxígeno de nuestra atmósfera sucede lo que se conoce como “baño de rayos cósmicos”, estos “baños” son culpables del 13 por ciento de la radiación en nuestra atmósfera, y son capaces de interferir en las comunicaciones y aparatos eléctricos como computadoras. Asimismo, representan un riesgo para los astronautas, que es por lo que se limita el tiempo que estos pasan en el espacio.

Sin embargo al ser un fenómeno natural no ocasionan un riesgo de salud grave para las personas y animales que vivimos al ras del piso.

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