Ilustración de la portada de la Estrategia Europea de Física de Astropartículas (2017-2026) que recrea varios fenómenos cosmológicos.

El Consorcio Europeo de Física de Astropartículas (APPEC), que agrupa a entidades
financiadoras y organismos de investigación de 14 países involucrados en este campo
de investigación a caballo entre la Astrofísica, la Física de Partículas y la Cosmología,
presenta hoy en Bruselas su hoja de ruta para la próxima década. La nueva Estrategia
Europea de Física de Astropartículas (2017-2026) establece recomendaciones en áreas
como la astronomía multimensajero, la física de neutrinos, el estudio de materia oscura
y energía oscura y la evolución del Universo. Entre los experimentos que cuentan con el
respaldo de APPEC están KM3NeT, que cuenta con una importante participación del
Instituto de Física Corpuscular (IFIC), centro mixto del Consejo Superior de
Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat de València, y NEXT, liderado por el IFIC
en el Laboratorio Subterráneo de Canfranc.
Esta es la segunda estrategia que pone en marcha APPEC tras la aprobada en 2011. En
este tiempo se han producido importantes avances, como la detección por primera vez
de neutrinos cósmicos de alta energía y la observación de ondas gravitacionales.
Además, se han otorgado tres premios Nobel de Física en el área: Saul Perlmutter, Brian
P. Schmidt y Adam G. Riess por el descubrimiento de la expansión acelerada del Universo
(2011); Takaaki Kajita y Arthur B. McDonald por el descubrimiento de las oscilaciones de
neutrinos (2015); y Rainer Weiss, Barry Barish y Kip Thorne por la detección de ondas
gravitacionales (2017).
La estrategia establece 21 recomendaciones en tres áreas fundamentales de
investigación: el estudio simultáneo de ‘mensajeros cósmicos’ (rayos cósmicos
cargados, radiación electromagnética, neutrinos y ondas gravitacionales) emitidos por
las fuentes más energéticas del Universo (lo que se conoce como ‘enfoque
multimensajero’); el estudio en profundidad de la partícula elemental más misteriosa y
elusiva, el neutrino; y la exploración del ‘lado oscuro’ del Universo (compuesto por
materia oscura y energía oscura), junto al estudio de la evolución del cosmos desde el
Big Bang (cosmología y estudios del fondo cósmico de microondas).
El documento aconseja alinear la financiación europea con proyectos que aparecen en
la lista de infraestructuras científicas prioritarias en el continente (ESFRI), como CTA, el observatorio de rayos gamma del Hemisferio norte que se construye en la isla de La
Palma, y KM3NeT, que será el mayor telescopio de neutrinos de alta energía en esta
parte del planeta. En este sentido, APPEC recomienda la construcción para 2020 de un
telescopio de gran volumen con óptima resolución angular para la astronomía de
neutrinos ultra-energéticos, además de un detector más pequeño optimizado para
neutrinos de baja energía dedicado a estudiar la diferencia de masas entre los distintos
tipos que existen.
El IFIC contribuye de forma importante al proyecto KM3NeT: es responsable de la
electrónica que procesa la señal de los fotomultiplicadores de las líneas de detección
(en instalación frente a las costas francesas e italianas); coordina la calibración temporal
del detector; busca fuentes de los neutrinos y materia oscura; y estudia la jerarquía de
masas de los neutrinos.
Dentro del área dedicada a estudiar las propiedades de los neutrinos, como averiguar si
es su propia antipartícula, la nueva estrategia apoya también la actual generación de
experimentos que se desarrollan en Europa para buscar la prueba de esta característica,
la desintegración doble beta sin neutrinos. Entre los experimentos europeos más
competitivos a nivel mundial en este ámbito APPEC destaca a NEXT, experimento
liderado por el IFIC que utiliza gas xenón en una cámara de alta presión cuya primera
fase se encuentra actualmente funcionando en el Laboratorio Subterráneo de Canfranc.
La estrategia considera que los próximos años son fundamentales para decidir la
tecnología que se empleará en la siguiente generación de experimentos que resuelva la
cuestión.
En cuanto a experimentos que estudian oscilaciones de neutrinos, la estrategia apoya la
participación europea en los proyectos que marcarán el futuro del área, DUNE (EE.UU.),
Hiper-Kamiokande (Japón) y JUNO (China). El IFIC participa en los dos primeros, tanto
desde el punto de vista experimental como teórico. En este sentido, APPEC también
respalda un ambicioso programa de investigación teórica en el ámbito de la física de
astropartículas, donde el Instituto de Física Corpuscular tiene una amplia trayectoria.
Asimismo, reconoce la necesidad de mantener la colaboración con organizaciones como
ESA, CERN o ESO.
Esta nueva Estrategia Europea de Física de Astropartículas (2017-2026) es el resultado
de las contribuciones del Comité Científico Asesor de APPEC, de las agencias
financiadoras y de la comunidad científica en una reunión celebrado en París en otoño
de 2016 por la Asamblea General de APPEC. El documento se presentó oficialmente este
martes 9 de enero en un acto en Bruselas con la presencia de Robert Jan Smits, director
general de Investigación e Innovación del Consejo Europeo.
Más información y contacto:
http://ific.uv.es
http://www.appec.org/roadmap
https://indico.nikhef.nl/event/767/
http://www.appec.org/wp-content/uploads/2017/08/APPEC-Strategy-Book-Proof-23-
Nov-2.pdf

 

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