Análisis de eventos atípicos detectados durante tormentas eléctricas en el observatorio Pierre Auger .

El detector de superficie del Observatorio Pierre Auger ha sido originalmente diseñado para estudiar las cascadas extendidas de partículas producidas por rayos cósmicos de ultra alta energía. Sin embargo se encontraron también eventos extraños que difieren en la escala temporal de las señales, en la distribución espacial de los detectores involucrados y que además registraron señales producidas por rayos en algunas estaciones. El fenómeno es observado en anillos de detectores con señales que duran ~ 10 μs mientras que los rayos cósmicos usualmente ocurren en ~ 0,1 μs. En el presente trabajo se han estudiado estos eventos con el fin de caracterizarlos y encontrar posibles correlaciones con tormentas eléctricas. Se desarrolló un algoritmo de búsqueda con el que se encontraron 34 eventos y en estos se analizó la forma de las señales, la propagación y la energía depositada. Se encontró que muchas de las señales, independientemente de su magnitud, se podían describir con una forma genérica. Se definieron así diferentes clases de eventos, según si correspondían o no a esa geometría estándar. Para las que sí lo hacían se estableció la evolución del ancho de las señales en función de su amplitud. Se realizaron ajustes empleando una fuente puntual y una propagación esférica de las señales, a la velocidad de la luz. De esa manera se obtuvieron buenos acuerdos entre los valores medidos y los ajustados, y se pudieron definir tiempos de inicio de los eventos con precisión de microsegundos. Estos fueron usados para buscar coincidencias con rayos detectados por la World Wide Lightning Location Network (WWLLN) a partir del 2009. Así se encontraron coincidencias a nivel de microsegundos para 2 eventos estudiados y de milisegundos para 2 eventos diferentes, de entre 10 que se pudieron considerar. También se realizaron ajustes para la energía depositada en los eventos, usando una función exponencial. Se vio que la nube de puntos presentaba una gran dispersión y al graficar la desviación del ajuste en función de la posición, se concluyó que los fenómenos no eran isotrópicos. Además se obtuvieron longitudes de atenuación que correspondían a electrones de entre 200MeV y 1 GeV o fotones de a partir de 10MeV. Estos últimos serían compatibles con los observados en Terrestrial Gamma-ray Flashes (TGFs) pero aún es necesario un modelo que explique la aceleración de las partículas de la nube hacia el suelo para poder contrastar