Fi d’una era: aquesta setmana s’instal·len nous detectors al Mediterrani, en successió a ANTARES, experiment pioner en l’estudi d’una de les partícules més abundants del cosmos

Aquesta setmana té lloc la instal·lació de noves línies de detecció del telescopi de neutrins KM3NeT. Es tracta d’una gran infraestructura que se situa en les profunditats de la mar Mediterrània i que permetrà dilucidar l’origen dels raigs còsmics, així com entendre millor la naturalesa del neutrí o llançar llum sobre el misteri de la matèria fosca en el centre de la Via Làctia i en el Sol. L’Institut de Física Corpuscular (IFIC), centre mixt del Consell Superior d’Investigacions Científiques (CSIC) i la Universitat de València (UV), ha contribuït al desenvolupament, disseny i posada en marxa d’aquest gran experiment i del seu antecessor, ANTARES.

El telescopi KM3NeT, que ocupa un quilòmetre cúbic de la mar Mediterrània entre França i Itàlia a una profunditat entre 2.500 i 3.500 metres, succeirà definitivament a ANTARES. Aquest telescopi de neutrins va ser desconnectat fa uns mesos després de 16 anys de funcionament, encara que les seues dades encara estan sent analitzats. El desmantellament de les seues línies de detectors ja s’ha produït, sent reemplaçades per les noves més optimitzades de KM3NeT.

KM3NeT està format per dos detectors. ARCA, amb dos blocs de 115 línies de detectors, 20 d’elles ja en funcionament, està dedicat a l’astronomia de neutrins. I ORCA, un sol bloc de 115 línies de detectors que, amb la instal·lació de 5 noves línies aquesta setmana, aconsegueix ja 15 operatives. ORCA compta amb major densitat de fotomultiplicadors, la qual cosa serveix per a detectar millor els neutrins atmosfèrics i estudiar una de les propietats més sorprenents d’aquesta misteriosa partícula: el canvi (oscil·lació) entre els seus diferents tipus en travessar la Terra. La següent campanya per a desplegar més línies de detecció en ORCA està prevista per a aquesta tardor. ORCA es completarà en 2026 i ARCA en 2028, segons les previsions.

Els neutrins són partícules elementals molt abundants en l’univers, però molt esmunyedisses i difícils de detectar. En l’astronomia de neutrins es detecten els que es produeixen en els fenòmens més violents i energètics de l’univers, l’estudi del qual serviria per a intentar dilucidar qüestions encara per resoldre com l’origen dels raigs còsmics o de la matèria fosca.

Els telescopis de neutrins tenen la particularitat de situar-se a grans profunditats (a 2-3 km de la superfície) i de posseir una infraestructura característica en la qual es distribueixen sensors òptics en línies verticals conformant un bosc de fotomultiplicadors que observa en la foscor grans volums d’aigua o de gel. En el cas dels detectors submarins, aquest disseny fa que tant la seua construcció com el seu desmantellament gire entorn del repte de desplegar o retirar línies distribuïdes al llarg de grans àrees abissals.

Participació de l’IFIC

El grup VEGA (València Experimental Group of Astroparticles) de l’IFIC ha pres part en el desenvolupament d’ANTARES i de l’actual KM3NeT des dels seus començaments. Participa tant en la integració i construcció com en el manteniment i anàlisi de dades en el si de sengles col·laboracions internacionals. “En els pròxims anys, KM3NeT serà el vaixell almirall de la comunitat astronòmica europea de neutrins i oferirà excel·lents oportunitats científiques que els grups espanyols estan disposats a aprofitar”, comenta Juan José Hernández Rey, anterior portaveu d’ANTARES i fundador del grup VEGA de l’IFIC. “ANTARES ha estat un èxit indiscutible gràcies a la tenacitat d’un grup de científics i enginyers extraordinari, però el més interessant està per vindre, com es veurà molt prompte”, afirma Juande Zornoza, actual líder del grup VEGA.

ANTARES

Durant tots aquests anys, ANTARES ha produït gran quantitat de dades que han donat lloc als resultats científics més complets sobre la cerca de WIMPs, una de les partícules candidates més populars a formar la matèria fosca. També està confirmant el flux de neutrins còsmics vist per IceCube, així com dilucidant la seua procedència, entre altres resultats destacats.

En el grup VEGA de l’IFIC continuen realitzant anàlisi que busquen fonts puntuals de neutrins còsmics en coincidència amb altres missatgers astrofísics, així com cerques de matèria fosca en el centre de la Via Làctia i en el Sol. A més, el grup ha contribuït al desenvolupament del maquinari, al disseny del detector i testatge dels seus elements, a la seua construcció, al calibratge temporal i a l’estudi de les propietats òptiques de l’entorn del detector. Diversos coordinadors de grups de treball de la col·laboració ANTARES són membres d’HORTA a l’IFIC: Paco Salesa (astronomia), Rebecca Gozzini (matèria fosca) i Agustín Sánchez (calibratge).

 

Més informació:
https://km3net.ific.uv.es/km3net

Hipoxia doradas adaptación ejercicio IATS

El telescopi KM3NeT, que ocupa un quilòmetre cúbic de la mar Mediterrània entre França i Itàlia a una profunditat entre 2.500 i 3.500 metres, sustitueix a ANTARES. Crèdit: IFIC.

Share This
Ministerio de Ciencia y TecnologíaCSICDelegación C.Val.Casa de la Ciència