Un centenar de científics es reuneixen aquesta setmana a València per a preparar el major telescopi de neutrins del món, l’experiment KM3NeT. Basat en l’experiència d’ANTARES, un telescopi més menut situat enfront de les costes franceses, l’objectiu és estudiar l’univers mitjançant neutrins, partícules elementals que transmeten valuosa informació sobre els confins del cosmos on es produeixen. L’Institut de Física Corpuscular (IFIC, CSIC-Universitat de València) lidera la participació espanyola d’ambdòs projectes.
La trobada se celebra en la seu de la Fundació Universitat-Empresa de la Universitat de València, ADEIT, del 23 al 27 de febrer. Reuneix investigadors dels experiments ANTARES i KM3NeT, que consisteixen a una sèrie de detectors disposats en línia i submergits a més de 2.000 metres de profunditat en el Mediterrani. Aquests dispositius, esferes amb sensors ultraràpids, detecten el senyal lluminós que emeten partícules creades per neutrins de molt alta energia en interaccionar amb la matèria. Aquesta llum blavenca, anomenada llum Cherenkov, és un tipus de radiació electromagnètica produïda per les partícules carregades en l’aigua en viatjar en ella a major velocitat que la llum.
Aquests neutrins tenen energies molt superiors a les partícules que produeix el Gran Col·lisionador d’Hadrons (LHC). Els experts encara debaten el seu origen, encara que les explosions de supernoves, els centres actius de les galàxies on existeixen enormes forats negres o els esclats de rajos gamma serien algunes de les seues fonts. Com no tenen càrrega elèctrica i tenen poca massa, “els neutrins són molt interessants per a estudiar el cosmos, ja que viatgen distàncies intergalàctiques sense ser absorbits ni desviats, cosa que no és possible amb els fotons o els rajos còsmics”, explica Juan José Hernández Rey, professor de recerca del CSIC a l’IFIC participant en KM3NeT i un dels organitzadors de la trobada.
Aquesta nova forma d’estudiar l’univers mitjançant neutrins va quedar provada a finals de 2013, quan un experiment similar al Pol Sud anomenat IceCube va informar en ‘Science’ de la detecció dels primers neutrins còsmics de molt alta energia, l’origen de la qual se situa fora del nostre sistema solar. KM3NeT serà el primer experiment capaç de detectar neutrins còsmics de molt alta energia en l’hemisferi Nord des del mar. “Açò té avantatges”, explica Juan de Dios Zornoza Gómez, contractat Ramón y Cajal de la Universitat de València a l’IFIC i participant en KM3NeT. “Des de l’hemisferi Nord tenim millor visibilitat del centre de la nostra galàxia, i en l’aigua es pot reconstruir millor la direcció d’arribada d’aquests neutrins, cosa fonamental per a un telescopi”.
En aquesta reunió es presenten els avanços obtinguts amb ANTARES, que pren dades des de 2008 enfront de les costes de Tolon (França) i que, encara que no ha observat senyals de neutrins d’origen astrofísic “a causa de la seua modesta grandària”, ha demostrat la viabilitat de la tecnologia. A més, els investigadors discuteixen els plans per a la construcció de KM3NeT, que preveu instal·lar 12.000 sensors distribuïts en diversos quilòmetres cúbics enfront de les costes de Marsella (França), Sicília (Itàlia) i Pilos (Grècia). La primera fase de la instal·lació comprén 558 mòduls en els llocs francés i italià durant 2015 i 2016. La següent fase s’estendrà fins a 2020, però encara no hi ha data per a completar el disseny original. No obstant això, els investigadors poden prendre dades des que s’instal·len les primeres línies amb sensors.
A València s’exposen els resultats de les últimes proves realitzades per a les línies de sensors que es van a instal·lar enguany, així com el disseny del sistema de calibratge del detector. KM3NeT és una col·laboració internacional formada per més de 200 científics i tècnics de 40 institucions i 10 països. La participació científica espanyola està liderada per l’Institut de Física Corpuscular, que ha dissenyat elements crucials en l’electrònica dels mòduls amb els sensors i en el sistema de calibratge temporal. Els físics de l’IFIC treballen també en la identificació de les fonts de neutrins i en la seua utilització com a cerca indirecta de matèria fosca, que forma una quarta part de l’univers però encara no ha sigut detectada.
A més dels objectius de física que esperen aconseguir, KM3NeT proporciona una plataforma ideal per a estudis de biologia i geologia marina. Altres grups espanyols participants són l’Institut per a la Gestió Integrada de zones Costaneres (IGIC), de la Universitat Politècnica de València a Gandia i el Laboratori d’Aplicacions Bioacústiques (LAB) de la Universitat Autònoma de Barcelona. KM3NeT ha rebut finançament europeu per a la seua preparació i disseny. La construcció es finança pels països participants, principalment França, Itàlia i Holanda.
