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29/9/08 - DJ:

Los Siete Magníficos Europeos

Tiempo estimado de lectura: 3 min. 21 seg.

Las agencias europeas de investigación de 13 países unieron sus esfuerzos en la red ASPERA para tener una herramienta en común en física de astropartículas. Con siete grandes proyectos quieren encontrar las respuestas a algunas de las preguntas más excitantes sobre el Universo.
Estrategia Europea para Física de Astropartículas

"Nuevos excitantes descubrimientos yacen por delante; depende de nosotros tomar la iniciativa en ellos en la próxima década", dice Christian Spiering, jefe del comité de estrategia. Luego de dos años de proceso, la publicación de la Estrategia Europea para física de astropartículas (The European Strategy for Astroparticle Physics) es un paso importante que perfila un rol preponderante para Europa.

Desde laboratorios bajo tierra y bajo mar hasta los desiertos más desolados y el espacio exterior, los experimentos en física de astropartículas aceptan retos muy excitantes. Es un campo promisorio y de rápido crecimiento de investigación en la intersección de la física de partículas, cosmología y astrofísica, tratando de detectar las partículas más elusivas y penetrar en los secretos más íntimos del Universo.

Los Siete Magníficos, son grandes y exóticos proyectos de investigación:

  • CTA:The Cherenkov Telescope Array es un mega-instrumento pensado para detectar rayos gamma con una precisión sin precedentes y que dominará este tipo de astronomia durante la próxima década.

  • KM3NeT es un futuro proyecto de infraestructura de investigación en el Mar Mediterráneo. La instalación hospedaría un telescopio de 1 kilómetro cúbico para detectar neutrinos y proveería acceso a mediciones para una variedad de ciencias marinas, como biología, oceanografía, etc. El KM3NeT completaría el experimento IceCube en el Polo Sur.

  • Detectores de búsqueda de materia oscura:
    EURECA(European Underground Rare Event Calorimeter Array), la Colaboración DAMA en el Laboratorio Gran Sasso

  • Un detector para la búsqueda del decaimiento del protón, investigación de neutrinos y sus propiedades:LAGUNA (Large Apparatus studying Grand
    Unification and Neutrino Astrophysics) es un detector de gran escala:105 toneladas de argón líquido o agua

  • Un gran conjunto para la detección de rayos cósmicos cargados:Observatorio Pierre Auger

  • Una antena gravitacional subterránea de tercera generación:Telescopio Einstein



Telescopio Einstein

Con estos experimentos se intentará responder algunas de las grandes preguntas sobre el Universo:
¿Tienen los protones una vida finita?
Las Grandes Teorías Unificadas (GUTs) de la física de partículas predicen que el protón tiene una vida finita. Esta es una de las más genéricas y verificables implicaciones de esas teorías y podría relacionarse con la generación de la asimetría de materia-antimateria en el universo.
El descubrimiento de la vida finita del protón sería uno de los descubrimientos fundamentales de la física y la cosmología. Para intentar descubrir si es así, se usarán grandes detectores bajo tierra.


¿Cuáles son las propiedades de los neutrinos y cuál es su rol en la evolución cósmica?
El Modelo Estándard en física de partículas establece que los neutrinos no tienen masa. Pero en la década pasada se descubrió que sí la tienen. Además, se piensa que los neutrinos oscilan entre diferentes estados, de allí se infirió la diferencia de masas entre los mismos, pero no su valor absoluto. Los experimentos a desarrollar intentarán saber el valor absoluto de sus masas y si los neutrinos son sus propias antipartículas, entre otras cosas.

¿Qué nos dicen los neutrinos acerca del interior del Sol y la Tierra y sobre las explosiones Supernova?
Se han detectado neutrinos provinientes del Sol y de una supernova (SN 1987A), pero sólo una fracción de la total producida, los de alta energía. Mediciones precisas del espectro de baja energía de los neutrinos del Sol pondrán a prueba nuestro entendimiento sobre las oscilaciones de estas elusivas partículas. Además, el estudio de los neutrinos provenientes de explosiones supernovas darían un detallado conocimiento del misterioso proceso que sustenta a esas explosiones. Y también se han reportado neutrinos del interior de la Tierra, lo que informaría sobre los procesos nucleares en nuestro planeta.
KM3NeT

¿Cuál es el origen de los rayos cósmicos de gran energía?
Hace casi un siglo, el físico Victor Hess descubrió los rayos cósmicos, partículas cargadas que golpean nuestra atmósfera como una lluvia regular. Luego, se notó que algunas de estas partículas tienen energías cientos de millones de veces mayores que las que podemos generar en los aceleradores.

¿Podemos detectar ondas gravitacionales?
Así como el electromagnetismo genera ondas electromagnéticas, se piensa que la gravitación, genera ondas gravitacionales, según establece la Teoría de Relatividad General. Con las nuevas herramientas disponibles, la detección de estas ondas podría estar a la vuelta de la esquina.

¿De qué está hecho el Universo?
Sólo el 4% del Universo está compuesto de materia ordinaria, como de la que estamos hechos los seres humanos y todo lo que conocemos. El 73% sería energía oscura y el 23% restante materia oscura. La física de astropartículas desarrolló una variedad de herramientas en búsqueda del Neutralino, una partícula candidata a materia oscura.

Laboratorio Gran Sasso


ASPERA es la red Europea de astropartículas: Astroparticle ERA-NET. ERA viene de European Research Area , área de investigación Europea.
La Estrategia Europea para Física de Astropartículas se puede obtener en:
http://www.aspera-eu.org/index.php?option=com_content&task=view&id=35&Itemid=72



Links relacionadosFuentes y links relacionados





Crédito imágenesSobre las imágenes


Créditos:
KM3NeT
F.Montanet, CNRS/IN2P3 and UJF for Antares/M.Angelo Silva/D.Rouable
Gran Sasso laboratory / credit: ASPERA / INFN / Volker Steger
Einstein telescope / credit: ASPERA / Nikhef / Jo van den Brand





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