Un científico estadounidense ha creado una aplicación para móviles que aprovecha el efecto fotoeléctrico que se produce en las cámaras de los smartphones para detectar partículas de rayos cósmicos que chocan contra la atmósfera. Para usarla, sólo hay que descargarla y cubrir la lente de la cámara del teléfono con cinta adhesiva.
“La aplicación básicamente transforma el teléfono en un detector de partículas de alta energía”, explica Justin Vandenbroucke, profesor asistente de Física de la Universidad de Wisconsin-Madison e investigador en el Centro de Astrofísica de Partículas IceCube Wisconsin.
Según los científicos, los rayos cósmicos son partículas energéticas subatómicas creadas en aceleradores cósmicos como los agujeros negros y las estrellas en explosión. Cuando las partículas chocan contra la atmósfera de la Tierra, crean una lluvia de partículas secundarias denominadas muones.
Las cámaras de los smartphones utilizan chips de silicio que funcionan a través de lo que se llama el efecto fotoeléctrico, en el que las partículas de luz, o fotones, golpean una superficie de silicio y liberan una carga eléctrica. Esto mismo es válido para los muones. Cuando un muón golpea el semiconductor que sostiene una cámara de smartphone, se libera una carga eléctrica y crea una firma en píxeles que se puede registrar, almacenar y analizar.
Los rayos cósmicos proceden de fuera de nuestro sistema solar y están constantemente bombardeando nuestro planeta. Sus orígenes siguen confundiendo a los astrofísicos, ya que las partículas de alta energía que componen los rayos cósmicos viajan grandes distancias y sus trayectorias se curvan a medida que atraviesan los campos magnéticos que abundan en el espacio interestelar.
La idea detrás del detector de rayos cósmicos de bolsillo es principalmente educativa, señala Vandenbroucke, que se embarcó en el proyecto como estudiante de posgrado en la Universidad de California, Berkeley, por sugerencia de su compañero Kenny Jensen, quien diseñó una primera versión de la aplicación.
Este proyecto se denominó DECO (Distributed Electronic Cosmic-ray Observatory). Para ayudar a transformarlo en una herramienta educativa potente, el grupo WIPAC de Vandenbroucke planea la participación de maestros de escuelas secundarias para desarrollar materiales curriculares en torno al uso del detector de rayos cósmicos para smartphones.
Para convertir el teléfono en un detector de rayos cósmicos, explica Vandenbroucke, hay que descargar la aplicación desde un dispositivo android el registrador de datos (descarga) y la aplicación DECO (descarga) y cubrir la lente de la cámara del teléfono con cinta adhesiva. El teléfono se puede colocar con la pantalla hacia arriba en casi cualquier lugar, incluso en un cajón, ya que los muones pueden penetrar la materia al igual que los rayos-X.
La apliación configura el teléfono en reposo para grabar imágenes, que luego son analizados para buscar eventos de partículas. DECO funciona tomando una imagen cada dos segundos. La aplicación DECO analiza la imagen y si suficientes píxeles se encienden, se registra como un evento. Las pistas de partículas de los rayos cósmicos y la radiactividad en el medio ambiente pueden ser grabadas. La aplicación permite el registro en una base de datos.
“Es poco probable que estos detectores de bolsillo superen a los grandes y sofisticados detectores que usan los astrofísicos, pero si suficientes personas ponen teléfonos móviles inactivos o antiguos habilitados para capturar muones, el proyecto podría un día convertirse en un proyecto significativo de ciencia ciudadana”.
Referencia: Universidad Wisconsin-Madison