La nova Estratègia Europea de Física d’Astropartícules dóna suport els experiments KM3NeT i NEXT
El Consorci Europeu de Física d'Astropartícules (APPEC), que agrupa entitats finançadores i organismes de recerca de 14 països involucrats en aquest camp d'investigació a cavall entre l'Astrofísica, la Física de Partícules i la Cosmologia, presenta avui a Brussel·les el seu full de ruta per a la pròxima dècada. La nova Estratègia Europea de Física d'Astropartícules (2017-2026) estableix recomanacions en àrees com l'astronomia multimissatger, la física de neutrins, l'estudi de matèria fosca i energia fosca i l'evolució de l'Univers. Entre els experiments que compten amb el suport d'APPEC estan KM3NeT, que compta amb una important participació de l'Institut de Física Corpuscular (IFIC, Universitat de València-CSIC), i NEXT, liderat per l'IFIC en el Laboratori Subterrani de Canfranc.
Aquesta és la segona estratègia que engega APPEC després de l'aprovada en 2011. En aquest temps s'han produït importants avanços, com la detecció per primera vegada de neutrins còsmics d'alta energia i l'observació d'ones gravitacionals. A més, s'han atorgat tres premis Nobel de Física en l'àrea: Saul Perlmutter, Brian P. Schmidt i Adam G. Riess pel descobriment de l'expansió accelerada de l'Univers (2011); Takaaki Kajita i Arthur B. McDonald pel descobriment de les oscil·lacions de neutrins (2015); i Rainer Weiss, Barry Barish i Kip Thorne per la detecció d'ones gravitacionals (2017).
L'estratègia estableix 21 recomanacions en tres àrees fonamentals de recerca: l'estudi simultani de 'missatgers còsmics' (rajos còsmics carregats, radiació electromagnètica, neutrins i ones gravitacionals) emesos per les fonts més energètiques de l'Univers (el que es coneix com a 'enfocament multimissatger'); l'estudi en profunditat de la partícula elemental més misteriosa i elusiva, el neutrí; i l'exploració del 'costat fosc' de l'Univers (compost per matèria fosca i energia fosca), al costat de l'estudi de l'evolució del cosmos des del Big Bang (cosmologia i estudis del fons còsmic de microones).
El document aconsella alinear el finançament europeu amb projectes que apareixen en la llista d'infraestructures científiques prioritàries en el continent (ESFRI), com CTA, l'observatori de rajos gamma de l'Hemisferi nord que es construeix en l'illa de la Palma, i KM3NeT, que serà el major telescopi de neutrins d'alta energia en aquesta part del planeta. En aquest sentit, APPEC recomana la construcció per a 2020 d'un telescopi de gran volum amb òptima resolució angular per a l'astronomia de neutrins ultra-energètics, a més d'un detector més xicotet optimitzat per a neutrins de baixa energia dedicat a estudiar la diferència de masses entre els diferents tipus que existeixen.
L'IFIC contribueix de forma important al projecte KM3NeT: és responsable de l'electrònica que processa el senyal dels fotomultiplicadors de les línies de detecció (en instal·lació enfront de les costes franceses i italianes); coordina el calibratge temporal del detector; cerca fonts dels neutrins i matèria fosca; i estudia la jerarquia de masses dels neutrins.
Dins de l'àrea dedicada a estudiar les propietats dels neutrins, com esbrinar si és la seua pròpia antipartícula, la nova estratègia recolza també l'actual generació d'experiments que es desenvolupen a Europa per a cercar la prova d'aquesta característica, la desintegració doble beta sense neutrins. Entre els experiments europeus més competitius a nivell mundial en aquest àmbit APPEC destaca a NEXT, experiment liderat per l'IFIC que utilitza gas xenó en una càmera d'alta pressió la primera fase de la qual es troba actualment funcionant en el Laboratori Subterrani de Canfranc. L'estratègia considera que els pròxims anys són fonamentals per a decidir la tecnologia que s'emprarà en la següent generació d'experiments que resolga la qüestió.
Quant a experiments que estudien oscil·lacions de neutrins, l'estratègia dóna suport a la participació europea en els projectes que marcaran el futur de l'àrea, DUNE (EUA), Hiper-Kamiokande (Japó) i JUNO (Xina). L'IFIC participa en els dos primers, tant des del punt de vista experimental com a teòric. En aquest sentit, APPEC també dóna suport un ambiciós programa de recerca teòrica en l'àmbit de la física d'astropartícules, on l'Institut de Física Corpuscular té una àmplia trajectòria. Així mateix, reconeix l'estreta col·laboració necessària amb organitzacions com ESA, CERN o ESO.
Aquesta nova Estratègia Europea de Física d'Astropartícules (2017-2026) és el resultat de les contribucions del Comitè Científic Assessor d'APPEC, de les agències finançadores i de la comunitat científica en una reunió celebrat a París a la tardor de 2016 per l'Assemblea General d'APPEC. El document es va presentar oficialment aquest dimarts 9 de gener en un acte a Brussel·les amb la presència de Robert Jan Smits, director general de Recerca i Innovació del Consell Europeu.
Més informació:
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
http://www.km3net.org/
http://next.ific.uv.es/next/
