El modelo cosmológico estándar necesita ser contrastado con las observaciones cosmológicas que permitan comprobar su validez y determinar los valores de sus parámetros. Este proyecto hace uso de diferentes observaciones cosmológicas en las que están implicados los componentes del equipo de investigación con este fin. 

Por un lado estamos trabajando en grandes cartografiados de galaxias y cuásares que proporcionan medidas precisas del desplazamiento hacia al rojo en grandes volúmenes del universo. Estos catálogos son tanto de tipo fotométrico (J-PAS) como espectroscópico (DESI). Son proyectos internacionales de gran envergadura, que medirán con mucha precisión las características de las oscilaciones acústicas bariónicas, una herramienta fundamental para entender la naturaleza de la energía oscura, componente básico del modelo cosmológico estándar. 

Por otra parte, utilizamos el fenómeno del efecto lente gravitatorio, por medio de observaciones llevadas a cabo desde diferentes telescopios (GTC, LBT), para estudiar también las propiedades de la energía oscura mediante los retrasos temporales de las imágenes múltiples de los cuásares deflectados por lentes gravitatorias. 

Además, y en un entorno más local, nuestro equipo seguirá trabajando en el estudio y caracterización de las poblaciones de estrellas masivas en la Galaxia. Para ello se continuará con la explotación de los datos científicos del cartografiado fotométrico IPHAS, y con el desarrollo y explotación del cartografiado análogo en el hemisferio sur VPHAS+. 

Finalmente llevaremos a cabo estudios de microlensing en estrellas próximas, con el objetivo de poder detectar exoplanetas tipo Tierra, determinar su abundancia y caracterizar el porcentaje de los que se ubican en la región conocida como zona de habitabilidad.

¿Existe una nueva simetría en la naturaleza, como la supersimetría (SUSY), que explique la estabilidad de la escala electrodébil? El origen de la escala electrodébil junto a una mejor comprensión del sabor y de las propiedades de los neutrinos son algunas de las cuestiones más importantes en la ciencia básica actual. 

Partiendo de la larga tradición de Europa en física de partículas, el programa experimental del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) se ha diseñado para dilucidar el origen de la escala electrodébil y las propiedades de la materia a energías del Teraelectronvoltio. ¿Podría el LHC ayudarnos también a entender los neutrinos y el sabor? Los neutrinos son constituyentes elementales de la naturaleza y ladrillos fundamentales del llamado Modelo Estándar que describe la materia y sus interacciones. El descubrimiento de la masa de los neutrinos ha supuesto una revolución en la física de partículas, proporcionando una firme evidencia de nueva física que implica que el Modelo Estándar, que explica los demás resultados experimentales, necesita ser revisado. De todas las partículas elementales, los neutrinos presentan un rol especial. ¿Cuál es el origen de su masa? ¿Por qué es tan pequeña? ¿Se conserva el número leptónico? ¿Podemos entender, a partir de primeros principios, el esquema observado de las mezclas de los neutrinos, tan diferente de la que caracteriza a los quarks?

Nuestro grupo de investigación ha propuesto modelos teóricos donde el origen de la masa de los neutrinos es intrínsicamente supersimétrico, relacionando las propiedades de desintegración de la partícula supersimétrica más ligera con los ángulos de oscilación de los neutrinos medidos en experimentos subterráneos y confirmados con la detección de neutrinos procedentes de aceleradores y reactores nucleares. Esta línea abre la seductora posibilidad de que el programa del LHC pueda ayudarnos a arrojar luz sobre el problema del sabor y requiere un escrutinio dedicado, tanto teórico como en el nivel de simulaciones numéricas, que será una de las prioridades de nuestro grupo en los próximos años. En las últimas dos décadas se ha clarificado que la física de partículas y astropartículas ofrecen maneras complementarias de entender el Universo y proporcionan respuestas a las grandes preguntas de la ciencia básica. Europa se ha involucrado fuertemente en este tema, reconocido por la hoja de ruta de Aspera a la que España contribuye con decisión. También vamos a investigar cómo los datos del LHC pueden ayudar a resolver misterios astrofísicos como la naturaleza de la materia oscura y sus propiedades. Las sinergias entre la física de altas enegías y la astrofísica o la cosmología se encuentran en el corazón de una nueva disciplina forjada en las últimas décadas y ahora conocida como la física de astropartículas.

Nuestras líneas de investigación para el período 2014-2017 se estructuran como sigue: 

1. Propiedades del neutrino: en el laboratorio, la astrofísica y la cosmologia.
2. Origen de la masa del neutrino y el problema del sabor.
3. Nueva física en la era del LHC.
4. La materia oscura en astrofísica, física de partículas y cosmología. 

La investigación propuesta es, por tanto, interdisciplinar, abarcando todos los aspectos de la búsqueda de nueva física, desde la teoría a los experimentos, en todos sus flancos. Se incluyen también ideas más teóricas sobre la unificación, las dimensiones extra, la cosmología inflacionaria y la energía oscura.

El grupo de Física Experimental en Colisionadores de Altas Energías está compuesto por 50 físicos, tanto del CSIC como de la Universitat de València. Este es un grupo consolidado desde la década de 1980. Sus miembros han contribuido a la construcción y la explotación de los experimentos en los colisionadores más relevantes del campo. Por ejemplo: PETRA (DESY, Alemania), LEP (CERN, Suiza), Tevatron (FERMILAB, USA), PEPII (SLAC, USA), KEK (Japón) y LHC (CERN, Suiza). En experimentos asociados a estos aceleradores se han descubierto nuevas partículas como el quark top y el bosón de Higgs. También han contribuido a establecer el presente conocimiento del Modelo Estándar de la Física. 

Actualmente el grupo participa en los experimentos en fase de explotación ATLAS y LHCb en el CERN. 

De la misma forma, este grupo está altamente implicado en el diseño y desarrollo de las principales herramientas futuros del campo como son: la modernización y perfeccionamiento para alta luminosidad del LHC (ATLAS y LHCb) así como de los posibles futuros colisionadores lineales: ILC y CLIC. La participación no solo se refiere al análisis de datos y operación de detectores, sino al desarrollo de las herramientas de análisis (incluido el cálculo en red, GRID), desarrollo de los detectores y a la propia tecnología de aceleradores. Esto optimiza los recursos y maximiza el impacto de nuestro grupo en los experimentos que participa para ser competitivo a nivel internacional. 

Las líneas maestras del grupo son: instrumentación de detectores, análisis y simulación de datos, computación distribuida (GRID), tecnología de aceleradores. 

El grupo tiene una dilatada experiencia en la instrumentación de detectores y ha sido pionero en España en el uso de detectores de silicio para la reconstrucción de trazas y vértices en experimentos de Física de Partículas, en estrecha colaboración con el Int. de Microelectrónica de Barcelona (IMB-CNM). 

Se dispone de una sala blanca para el desarrollo de detectores de silicio (bandas y pixels). La experiencia acumulada ha permitido transferir esta tecnología a aplicaciones de física médica e instrumentación de detectores en otros ámbitos. 

El grupo contribuyó a la construcción del sistema de reconstrucción de trazas en ATLAS y participamos en el nuevo sistema para HL-LHC y la electrónica de lectura del detector de trazas del LHCb. Tenemos gran experiencia en la operación de este detector y liderazgo en tareas tanto de operación como de análisis de datos. También participamos en la construcción del nuevo detector de vértices de Belle II con tecnología DEPFET con aplicaciones en el futuro colisionador lineal (ILC o CLIC). 

Cabe destacar que el grupo participa en la operación del detector ATLAS y LHCb y en muchos de los análisis con los datos de estos experimentos. La física del quark top y del bosón de Higgs, la búsqueda directa de Supersimétria y la búsqueda de nueva física a través de procesos de sabor con los quarks b y c son el contexto de nuestras principales actividades científicas en la explotación de datos. 

El grupo tiene gran visibilidad en los proyectos del LHC e ILC/CLIC. En el caso de física del sabor, el descubrimiento de la violación de la simetría T es una contribución original nuestra. Estas actividades se mantendrán en los próximos años. La infraestructura TIER-2 para la computación distribuida (GRID) de ATLAS ha permitido al grupo tener un gran impacto en el procesado de datos. Esto crea las sinergias adecuadas para que las actividades de análisis tengan impacto dentro de los experimentos, además de otras aplicaciones y transferencia de tecnología derivadas de esta actividad hacía otros campos, como la física médica, etc. 

Así mismo, nuestro grupo tiene un incipiente y muy activo papel en la física de aceleradores. Cuenta ya con contribuciones notables al diseño y la óptica de los aceleradores así como a la instrumentación para el monitoraje de los haces del LHC (HL-LHC) y de los nuevos aceleradores lineales: ILC y CLIC. En este ámbito contamos con iniciativas significativas en el campo de la física médica.

Las Ciencias de la Imagen, en sus múltiples vertientes, constituyen un renovado campo de investigación y desarrollo dentro de la Física que en la actualidad presenta una frenética actividad científica e innovadora. Hoy en día, el término imagen no sólo se refiere a la imagen óptica y sus múltiples técnicas de análisis, reconstrucción y visualización, sino también a la visión artificial, la visión por computador, la imagen médica, los algoritmos para procesado de imágenes o la visión tridimensional, entre otras muchas áreas. En las dos últimas décadas las investigaciones en las Ciencias de la Imagen han alcanzado grandes avances. Existen múltiples nuevos procedimientos en microscopía que están permitiendo superar el límite clásico de resolución. La industria informática está muy interesada con los asombrosos resultados de las técnicas de imagen computacional. Los avances en la obtención de imágenes a través de medios turbios permiten conseguir imágenes con muy buena resolución, bien de capas profundas de tejidos en seres vivos, bien del cosmos mediante telescopios situados sobre la superficie terrestre. Las nuevas modalidades no invasivas de formación de imágenes de material biológico in-vivo y las herramientas para trasladar dichos conocimientos y procedimientos para el estudio, diagnóstico y tratamiento de las enfermedades. Las fuentes de fotones entrelazados en fotónica cuántica permiten alcanzar imágenes de alta calidad con un nivel muy bajo de iluminación. A todo ello, hay que unir otras muchas áreas en pleno desarrollo como la óptica adaptativa, la imagen en medicina nuclear, las pinzas fotónicas que están abriendo nuevas vías para el estudio individual de las células, las nuevas generaciones de moduladores espaciales de luz, etc.

Por otra parte, la radiación asociada a los sistemas láser de femtosegundo presenta un conjunto de propiedades singulares: muy corta duración, alta potencia de pico, elevado ancho espectral y coherencia espectral estructurada. La combinación entre la Óptica Difractiva y Óptica de pulsos ha permitido diseñar nuevas aplicaciones tecnológicas para el micro y nanoestructurado de superficies, el procesado en volumen de muestras transparentes como el vidrio o polímeros, la excitación multifotónica en sistemas de microscopía por fluorescencia y la generación de otros efectos no lineales en la materia como la filamentación.

El grupo LISITT se constituyó en 1989 con el objeto de cubrir el hueco existente en España en el área de las aplicaciones telemáticas al campo del tráfico y transporte. Sus actividades iniciales se centraron en la ejecución de proyectos de investigación y desarrollo de carácter internacional dentro de los programas Europeos ESPRIT y DRIVE del II Programa Marco de la Unión Europea. 

Desde sus orígenes, LISITT se ha especializado en el estudio y desarrollo de sistemas inteligentes de transporte (ITS), abarcando tanto sus aspectos tecnológicos, como organizativos y estratégicos. LISITT lleva más de 20 años realizando proyectos para las administraciones de tráfico y transporte nacionales, entre los que destaca la Dirección General de Tráfico, el Ministerio de Fomento y sus homólogos autonómicos del Gobierno vasco y catalán. Actualmente LISITT es un grupo multidisciplinar (Lic. Física, Ing. de Caminos, Ing. Informáticos, Ing. Telecomunicaciones, Lic. Matemáticas, Lic. Geografía) que agrupa a más de 60 profesionales, todos ellos titulados superiores, entre profesores funcionarios, contratados y personal investigador propio y que se ha consolidado como grupo de referencia en temas de asesoría sobre telemática aplicada al transporte, en el desarrollo de sistemas ITS, y consultoría estratégica en temas de gestión y desarrollo de sistemas de tráfico. 

La labor realizada desde sus orígenes ha consolidado al LISITT como un grupo español de referencia en temas de asesoría sobre telemática aplicada al transporte, en el desarrollo de sistemas ITS, y consultoría estratégica en temas de gestión, desarrollo y mantenimiento de sistemas de tráfico para administraciones, como refleja el hecho que LISITT participa desde hace más de 10 años como asesores expertos representando a la Dirección General de Tráfico en diferentes comités de normalización nacionales e internacionales y en grupos europeos de trabajo sobre sistemas ITS, entre los que destacan el Comité Mundial de Normalización en sistemas ITS ISO/TC204, el Comité Europeo de Normalización de sistemas ITS CEN/TC278 y el Comité Español de Telemática aplicada al transporte y a la circulación por carretera AEN/CTN 159. Destacar también el papel jugado por el LISITT en la creación, asistencia y seguimiento del proyecto Euro-regional SERTI (1995 - 2006), del proyecto Euro-regional ARTS (1997 - 2006) y del proyecto europeo EasyWay (2007-2013). 

Aparte de estas actividades de consultoría en los grupos de normalización en el campo de los sistemas ITS, los proyectos más importantes de LISITT se agrupan en torno a los siguientes temas:

• Consultoría a administraciones de tráfico sobre coordinación y organización de proyectos internacionales de control y gestión de tráfico.
• Asistencia técnica a administraciones públicas en sistemas de gestión e información de tráfico.
• Estudio, desarrollo y mantenimiento de sistemas de información de tráfico para administraciones públicas de tráfico.
• Coordinación y ejecución de proyectos de I+D+i, tanto de la Unión Europea como de convocatorias nacionales.
•  Análisis, diseño, construcción y desarrollo de sistemas de información para empresas privadas.
• Seguridad informática, protección de datos y privacidad.
   

Los objetos astrofísicos tales como planetas, estrellas, galaxias o incluso estructuras más grandes provocan curvaturas en los rayos de luz que llegan desde fuentes lejanas a un observador en la Tierra. Este fenómeno es conocido como efecto lente gravitacional y se ha convertido en una herramienta clave en la investigación de problemas astrofísicos, desde la cosmología hasta los exoplanetas. Aparentemente produce cambios en la luminosidad, la forma e incluso el número de imágenes que vemos. Dado que la curvatura de los rayos de luz aumenta a la vez que el tamaño de la lente, las lentes gravitacionales suponen una manera única de estructurar y analizar la distribución de la masa en un universo en el que prácticamente toda materia aún es de naturaleza desconocida. Desde el descubrimiento observacional del primer fenómeno de efecto lente en 1979, las lentes gravitacionales han pasado de ser una simple curiosidad a un importante sondeo de nuestro universo a todas las escalas.

El proyecto se desarrolla en coordinación con el grupo de lentes del Instituto de Astrofísica de Canarias; combinamos nuestra experiencia en teoría y observación de lentes gravitacionales para estudiar: los parámetros cosmológicos a partir de medidas contra el retraso temporal de los cuásares afectados por las lentes gravitacionales, las propiedades de la materia oscura en galaxias alrededor de las cuales se producen las lentes, la estructura no resuelta de cuásares afectados por lentes, o para buscar nuevos planetas extrasolares a través de microlentes gravitacionales de estrellas en nuestra galaxia, etc. Desde enero de 2005 el Grupo de Efectos Lente del Departamento de Astronomía de la Universitat de València siempre ha estado financiado por el gobierno español (Plan Nacional de I+D+i en Astronomía y Astrofísica) y se ha complementado con el apoyo de otras instituciones como la Red de Formación en Investigación MARIE CURIE "Astrophysics Network for Galaxy Lensing Studies (ANGLES) (Red de Astrofísica para Estudios de Efecto de Lentes Galácticas)" de la Comisión Europea, o la Generalitat Valenciana.

En un sentido amplio, este grupo tendrá como objetivo obtener una visión más profunda de los procesos físicos que tienen lugar en los plasmas astrofísicos magnetizados, los cuales implican una extensa gama de escalas de longitud y tiempo.

 Para estudiar estos escenarios, emplearemos diferentes códigos numéricos como herramientas virtuales que nos permiten experimentar en laboratorios virtuales (ordenadores) con distintas condiciones iniciales y límite, de forma totalmente análoga a los experimentos que se puedan realizar en un laboratorio real. 

Entre los tipos de fuentes que nos interesan, señalo las siguientes: Estallidos de rayos gamma (BRG, o GRB en inglés), chorros extragalácticos de núcleos galácticos activos (AGN por sus siglas en inglés), magnetares y núcleos estelares en colapso. 

Siguen abiertas varias cuestiones importantes sobre las propiedades fundamentales de estas fuentes astrofísicas. La descripción completa de la colimación y aceleración de los chorros astrofísicos aún se está dilucidando. La composición, la emisión de alta energía y los mecanismos por los que los chorros se propagan desde sus lugares de formación hasta los puntos donde se observan son objeto de un activo debate científico. Predecir la dinámica de las fuentes y las formas de las ondas gravitacionales es importante para comprender las observaciones esperadas en la actual generación de detectores de ondas gravitacionales basados en tierra, y es esencial para lograr la sensibilidad de diseño en los futuros detectores basados en el espacio. Además, existen cuestiones analíticas sobre el formalismo de la dinámica relativista que no están completamente resueltas, particularmente de la extensión covariante de la magnetohidrodinámica resistiva. 

Todos estos problemas son tan complejos que solo es posible un enfoque computacional. Mi plan es estudiarlos mediante simulaciones numéricas (magneto-)hidrodinámicas (MHD) que tengan un acoplamiento adecuado con la dinámica de poblaciones de partículas emisoras no térmicas. La mayoría de estos plasmas astrofísicos son relativistas (por ejemplo, BRG, chorros AGN). Por lo tanto, deben tratarse con un enfoque adecuado de la Relatividad Especial o General. Por lo tanto, el laboratorio virtual que planeo desarrollar estará totalmente equipado con los algoritmos más modernos para tratar fluidos de MHD Relativista Especial (SRMHD) o MHD Relativista General (GRMHD). Se pueden describir otros escenarios adecuadamente mediante un enfoque clásico o newtoniano de MHD; por lo tanto, el laboratorio virtual también estará preparado para ello.

Uno de los objetivos principales del proyecto será evaluar la importancia de los campos magnéticos en la generación, colimación y propagación posterior de los chorros relativistas procedentes de los progenitores de los BRG y de los AGN. 

Líneas de investigación: 

1. La amplificación del campo magnético en las proto-estrellas de neutrones (PNS por sus siglas en inglés). Inferir el mecanismo por el que el campo magnético se amplifica desde los valores iniciales en un plasma extraordinariamente denso hasta cifras dinámicamente relevantes, y predecir cuáles son las topologías de campo preferidas, así como los posibles efectos del campo en la dinámica de los BRG (por ejemplo, la formación de chorros), es una cuestión de larga data. Su solución puede averiguarse mediante una combinación de simulaciones (GR)MHD locales y globales. Dado que se espera que la mayoría de los progenitores de supernovas sean rotadores lentos (Heger et al 2000), los efectos de convección y dinamo en el PNS son, muy probablemente, el principal mecanismo de amplificación del campo magnético en estos objetos. Sin embargo, se espera que exista una subclase de progenitores de rotación rápida (Woosley & Heger 2006; Yoon et al. 2008) que explicaría la correlación observada de algunas supernovas de tipo Ic (SNe por sus siglas en inglés) y BRG largos. El mecanismo más prometedor para explicar el rápido crecimiento del campo magnético en el colapso de un núcleo estelar en rápida rotación, que conduce a una PNS, es la inestabilidad magneto-rotacional (IRM, y MRI por sus siglas en inglés). Las escalas extremadamente pequeñas a las que se desarrollan los modos de campo de crecimiento más rápido, desafían cualquier enfoque numérico, incluso las simulaciones numéricas directas (locales) de pequeñas cajas representativas de unas PNS. La disparidad de escalas de tiempo y longitud en las que se produce la amplificación del campo hace necesario realizar también una modelización numérica global del sistema, que incluya todas las PNS y su entorno. Tengo previsto desarrollar nuevas estrategias computacionales para transmitir los resultados de las simulaciones numéricas locales a las globales. Uno de los resultados más importantes de este trabajo serán los modelos submalla para las simulaciones numéricas globales, que podrán tener en cuenta adecuadamente el crecimiento del campo magnético (debido a la IRM) a partir de cuadrículas no resueltas. Estos modelos nos permitirán cerrar la brecha existente entre las escalas microscópica y macroscópica en este campo. Además, en este contexto prestaremos especial atención a los efectos no ideales de la MHD, que pueden ser decisivos para establecer los niveles a los que se satura el crecimiento del campo magnético (Simon & Hawley 2009). La amplificación adicional del campo puede estar mediada por inestabilidades cruciales para las SNe de colapso del núcleo, a saber, la convección y la inestabilidad del choque de acreción estacionaria (SASI por sus siglas en inglés). Aunque su atractivo para las SNe estándar de colapso del núcleo reside en el hecho de que estas inestabilidades no dependen de la rotación rápida, también pueden ser importantes en los pasos intermedios de los BRG. Por ejemplo, entre la formación de una proto-estrella de neutrones hipermasiva (convección) y su posterior colapso a un agujero negro, o en el flujo de acreción sobre el agujero negro (SASI). Tengo previsto estudiar el correspondiente crecimiento de los campos magnéticos y de la reacción dinámica en el flujo utilizando modelos que emplean una microfísica simplificada (por ejemplo, sustituyendo el transporte detallado de neutrinos por funciones de enfriamiento), así como simulaciones detalladas de radiación-MHD. 
2. Generación de chorros GRMHD (magnetohidronámicos empleando relatividad general) Intentaremos comprender la relevancia del campo magnético en la generación, colimación y posterior propagación de un chorro relativista procedente del progenitor de un BRG y de los AGN. Trabajaremos bajo el supuesto de que los mecanismos de formación y colimación son similares en ambos escenarios astrofísicos y, de hecho, perseguiremos el objetivo de encontrar similitudes y universalidades en los flujos relativistas. Hay una conexión obvia entre esta meta y el objetivo 1, ya que los progenitores de los BRG largos son, muy probablemente, colapsares (ver, Woosley 1993; MacFadyen & Woosley 1999). Su motor central —un agujero negro (BH por sus siglas en inglés) de masa solar ceñido por un disco de acreción geométricamente grueso— probablemente está enhebrado por enormes campos magnéticos, que se originan a través de la IRM del colapso del núcleo de la estrella progenitora. Una de las deficiencias de los enfoques numéricos actuales es la configuración artificial del motor central y de la intensidad y topología del campo magnético. Normalmente, se coloca un toro de cuasi-equilibrio atravesado por líneas de campo poloidal orbitando alrededor de un BH en rotación. Las perturbaciones de la materia inicial del toro desencadenan la acreción que alimenta los flujos de salida bipolares. Tanto la configuración inicial del toro de acreción como la topología del campo se establecen ad-hoc.  Tengo previsto utilizar los resultados de las simulaciones globales que se realicen en el punto 1 como modelos iniciales para simulaciones GRMHD que, de forma coherente, expliquen el colapso del PNS a un BH y la generación de chorros en los colapsares. 
3. Transporte radiativo y microfísica Junto al motor central, el disco de acreción y la física radiativa de chorro son clave para entender la evolución del chorro y por qué cada sistema tiene una velocidad límite diferente. A través de la aniquilación de fotones en los AGN, la física radiativa puede esclarecer el origen de la composición del chorro determinando la carga de masa de electrones-positrones del chorro, y por tanto su factor de Lorentz. En el caso de los BRG, la aniquilación radiativa de los neutrinos y el efecto de la difusión de Fick (Levinson & Eichler 2003) pueden permitir comprender el factor de Lorentz del chorro y el origen de la contaminación de bariones. Además, los vientos impulsados por neutrinos pueden originarse en el disco de acreción. Es posible que cambien la colimación, la estabilidad y la contaminación bariónica del chorro ultra relativista de BRG, además de ser sumamente relevantes para la síntesis de los núcleos del proceso R. Esto podría explicar las abundancias observadas de dichos elementos y producir una señal de radiactividad que acompañe a los BRG cortos. Por lo tanto, aplicado al campo de los progenitores de los BRG, en el trabajo de última generación en este ámbito faltan una ecuación de estado realista, la fotodisintegración de los núcleos, el transporte de neutrinos relativista general (trazado de rayos similar a Birkl et al. 2006 o transporte de dos cantidades de movimiento como en Obergaulinger 2008), y el enfriamiento de neutrinos (similar a, por ejemplo, Kohri et al. 2005). Los implementaré en los experimentos numéricos que estoy planeando para esta propuesta. En el caso de los chorros de AGN, el transporte simplificado de fotones y la comptonización de los mismos pueden incluirse como nuevos elementos en nuestros modelos numéricos para obtener una imagen más consistente. Finalmente, planeo estimar la emisión de ondas gravitacionales asociada al nacimiento de chorros relativistas empleando las herramientas desarrolladas tanto por mi anterior grupo en MPA (Obergaulinger et al. 2006) como por mi actual anfitrión (Cordero, et al., en preparación). La estrecha relación de las SNe sin BRG con los colapsares me permitirá aplicar los métodos descritos anteriormente también a estos sistemas para estudiar, por ejemplo, la interacción de las inestabilidades hidromagnéticas y el transporte de neutrinos. La inclusión de muchos de los elementos anteriores es una tarea interdisciplinaria que puede implicar el trabajo conjunto con los informáticos a fin de diseñar algoritmos de control numérico eficientes. 
4. Procesos radiativos. Las diferencias observadas en las propiedades radiativas de los chorros en AGN y BRG sugieren que el entorno probablemente juega un papel importante en la emisión a grandes distancias del motor central. Tanto los blazares como los BRG presentan una emisión no térmica. Sin embargo, la emisión de los BRG de larga duración se vuelve más intensa con el aumento de la luminosidad, mientras que en los blazares ocurre lo contrario (Ghirlanda et al. 2004, 2005). Además, los BRG emiten la mayor parte de la energía en rayos γ (gamma) y menos del 10% en la luminiscencia residual de menor frecuencia (Piran 2005), mientras que los blazares liberan sólo el 10% en rayos γ, el resto se produce en el radio lóbulo (Ghisellini & Celotti 2002). Por otra parte, una consecuencia valiosa de la comparación de los espectros sintéticos y las curvas de luz con las observaciones reales puede ser la determinación de la cantidad de materia térmica presente en los chorros extragalácticos. Este hecho constituye un proxy para determinar su composición (en concreto, la de los chorros de los blazares). La física radiativa de los chorros en AGN y BRG a grandes distancias de la fuente será objeto de un trabajo específico siguiendo el enfoque desarrollado en Mimica, Aloy & Müller (2007) y Mimica et al (2009). 
5. Mejora del trabajo anterior. Tengo previsto mejorar mis resultados previos de dos maneras:

• (i) aumentando el número de dimensiones en las que se calculan los modelos y
• (ii) incluyendo campos magnéticos de dinamismo importante. En el caso de los progenitores de los BRG, ya se han calculado modelos axisimétricos 2D. Las futuras simulaciones serán tridimensionales para evaluar la estabilidad de los flujos de salida generados, así como para explicar el arrastre de masa adecuado en el chorro. Además, la incorporación de campos magnéticos en 2D o 3D ampliará el rango de aplicabilidad de los resultados de Aloy, Janka & Müller (2005) y Mizuno & Aloy (2009). Es necesario ampliar mi trabajo anterior en el campo de los choques internos en chorros relativistas de una a dos dimensiones espaciales para explicar la expansión lateral de los flujos de salida. Se trata de una cuestión clave, por ejemplo, en el régimen de transición entre la emisión inmediata de BRG y la luminiscencia residual inicial. También es importante disponer de una estimación fiable de la eficacia del modelo de choques internos para convertir la energía cinética en energía radiada. Por otro lado, planeo calcular la evolución de los flujos de salida ultrarrelativistas magnetizados en el contexto de los GRB, comenzando por el final de la fase de aceleración, pasando por la fase de choques internos (emisión inmediata) hasta el final de la fase de luminiscencia residual. Si tienen éxito, incluso las simulaciones unidimensionales proporcionarían la primera predicción consistente de la dependencia que la dinámica de los BRG, y tanto la emisión inmediata como la lumínica residual, sufrende la magnetización del flujo, la ecuación de estado y, posiblemente, la presencia de efectos no ideales (disipación magnética). La inestabilidad relativista Rayleigh-Taylor de una capa en desaceleración (Levinson 200), y lo que implica para los BRG se tratarán mediante simulaciones multidimensionales R(M)HD. Junto con el Dr. Cerdá-Durán, tengo previsto ampliar los resultados recientes de Cerdá-Duran et al. (2009) sobre las oscilaciones cuasi periódicas en la cola de las enormes SGR (soft gamma repeater, o llamaradas de rayos gamma suaves en español). El mecanismo preciso por el que el espectro de oscilaciones del interior del magnetar modula la emisión en la magnetosfera se estudiará añadiendo modelos realistas de magnetosfera a las presentes simulaciones. Las propiedades de emisión de las llamaradas, incluidos los espectros y los mapas de rayos X, pueden calcularse utilizando técnicas similares a las de los puntos 3 y 4. 

6. Más allá de la MHD ideal. Aunque una modelización ideal de la RMHD de los lugares donde se producen los chorros relativistas ya ha demostrado ser muy fructífera, los efectos no ideales (en concreto, la viscosidad y la resistividad) son importantes

• cuando el flujo desarrolla láminas de corriente;
• cuando la creación de pares contribuye con una cantidad significativa de masa en reposo, energía interna o densidad de momentum;
• si el flujo de masa en reposo debido a la difusión ambipolar y de Fick es considerable. Tengo previsto desarrollar nuevos algoritmos para explicar la mayoría de estos efectos. Dirigiré mis primeros esfuerzos a desarrollar un código RMHD resistivo siguiendo las líneas mostradas por Komissarov (2007). De forma dispersa en los objetivos anteriores, he esbozado una serie de escenarios astrofísicos en los que los efectos no ideales podrían ser potencialmente importantes. A estas fuentes, también se pueden añadir las llamaradas solares, donde el MHD no ideal, incluso más allá de la resistividad óhmica, podría ser muy interesante. Permítanme subrayar que, incluso a nivel teórico, el desarrollo de una teoría totalmente covariante para la reconexión del campo magnético es, por derecho propio, un reto innovador. Por último, quiero señalar que los efectos no ideales también son potencialmente importantes en algunas de las aplicaciones MHD que estamos planeando (véase el punto 1). Capacidades del grupo: Nuestro grupo desarrolla una investigación básica y no orientada en el campo de la Astrofísica Relativista del Plasma. La mayor parte de nuestras actividades están relacionadas con la modelización numérica de fluidos (magnetizados). Así, más allá de nuestras evidentes capacidades astrofísicas, tenemos experiencia en Computación de Alto Rendimiento.

Uno de los temas centrales de nuestro proyecto es el estudio analítico y numérico de los llamados Sistemas de Posicionamiento Relativistas. Un colaborador de nuestro grupo (B. Coll) propuso esta línea de investigación hace una década. Vamos a profundizar en temas como la bifurcación y la minimización de errores de posicionamiento, y a más largo plazo en gravimetría. También trataremos de estudiar -en sus aspectos relativistas- la navegación de satélites basada en la observación de pulsares. La Agencia Espacial Europea ha mostrado su interés en el posicionamiento relativista en repetidas ocasiones, creando grupos de trabajo y organizando congresos.

También estamos realizando los siguientes estudios en el marco de la teoría de la Relatividad General (RG): (i) caracterización intrínseca de algunas soluciones físicamente significativas de las ecuaciones de Einstein (soluciones con simetría esférica, modelos cosmológicos, etc) y de los estados de radiación gravitatoria (tensor de Bel-Robinson), y (ii) estudio de los conceptos de 4-momento lineal y 4-momento angular intrínsecos totales del universo, y aplicación a la caracterización de universos que podrían ser creables mediante fluctuaciones cuánticas del vacío.

Además, parte de nuestro equipo está trabajando en el estudio de anisotropías no lineales del fondo cosmológico de microondas mediante el uso de simulaciones numéricas. Siguiendo esta línea pretendemos estudiar las anisotropías secundarias de Rees-Sciama, de Sunyaev-Zel´dovich y lente y, sobre todo, estamos interesados en la superposición no lineal de estos efectos para compararla con recientes datos observacionales obtenidos en el marco de los proyectos SPT (South Pole Telescope) y ACT (Atacama Cosmology Telescope) a escalas angulares muy pequeñas. Este tema requiere simulaciones complicadas que se están realizando en colaboración con el investigador principal (H.M.P Couchman) y con otros miembros (R. Thacker) del Consorcio Internacional Hydra para la realización de simulaciones numéricas de formación de estructura. Se utilizan equipos propios y del Centro de Cálculo de la UV.

Finalmente, la naturaleza de la energía oscura es un tema actual de debate en el que queremos participar tratando de estudiar varias alternativas a la energía del vacío o de un cierto campo escalar dinámico (quintaesencia). Entre otras, pretendemos analizar posibles explicaciones basadas en: (a) la energía asociada a ciertos campos vectoriales (teorías vector-tensor), (b) universos no homogéneos en el marco de RG, y (c) presión negativa asociada a la interacción gravitatoria entre ciertas estructuras que pueblan el universo.

Siempre hemos considerado que los desarrollos teóricos y las simulaciones se complementan a la hora de explicar las observaciones, y que por lo tanto, a la hora de trabajar en gravitación, es muy conveniente la colaboración directa de investigadores teóricos con sólida formación geométrica con aquellos que tienen amplia experiencia en el desarrollo de simulaciones. La composición de nuestro grupo garantiza esta colaboración, que ya ha dado buenos resultados y que confiamos en que seguirá haciéndolo. No todo nuestro trabajo se realizará en el marco de la Relatividad General, ya que algunas observaciones cosmológicas, como las anomalías del espectro angular del fondo de microondas y la relación luminosidad-redshift de las supernovas de tipo Ia, sugieren la existencia de nuevos campos en el marco de ciertas generalizaciones de la teoría de gravitación de Einstein (teorías escalar-tensor, vector-tensor, tensor-tensor, etc). Estas teorías alternativas están siendo seriamente investigadas en la actualidad y nosotros nos integramos en esta corriente con moderación. También nos integramos en la corriente opuesta, que trata de explicar el llamado sector oscuro mediante modelos de aplicación de la teoría de Einstein, sin campos adicionales.

Hasta el 2015, estamos financiados por el proyecto FIS2012-33582 de MINECO.

El Grupo de Teledetección de Ambiental de la Universitat de València (UV-ERS) (anteriormente, Unidad de Investigación en Teledetección, UIT) inició su actividad en 1979 con el premio de un proyecto de la NASA para estudiar zonas agrícolas mediterráneas usando las mediciones desde el satélite HCMM. Desde entonces, y de forma ininterrumpida, hemos desarrollado modelos físicos y metodologías operativas para el estudio de la cubierta vegetal a través de imágenes satelitales, empleando principalmente datos que en su mayoría trazan el espectro solar. La posibilidad de derivar un gran número de variables climáticas esenciales a través de operaciones permite determinar las características del estado de la cubierta vegetal a nivel local, regional y global, así como estudiar procesos de intercambio de masa y energía en el sistema vegetación-atmósfera. Estas variables esenciales son particularmente relevantes en el contexto actual de evaluación del sistema climático. El análisis de series temporales derivadas de imágenes y que abarcan varias décadas proporciona más información cuantitativa sobre la evolución temporal del sistema. La experiencia de la UV-ERS tiene un amplio reconocimiento tanto nacional como internacional, con más de 20 proyectos de investigación financiados en los últimos 20 años y un gran número de publicaciones en revistas de alto impacto, revisadas por especialistas, en la categoría de Teledetección.

Nuestras actividades investigadoras (identificadas por el acrónimo del proyecto financiado por la Comisión Europea u organismos financieros españoles) han cubierto el estudio de desertificación en la cuenca del Mediterráneo (EFEDA, MEDALUS), la recuperación de capa de las áreas quemadas (CEAM, LUCIFER), el estudio de los procesos de desertificación y degradación (Estudio de desertificación en España. Fase I, HISPASED, IDEAS, TEDECVA, DeSurvey), y la estimación del intercambio del flujo de carbono entre la atmósfera y la vegetación (ÁRTEMIS, RESET CLIMATE). La UV-ERS tiene un dominio reconocido mundialmente del procesamiento y análisis de datos de teledetección, como se evidencia en su actual colaboración en grupos de investigación de excelencia (LSA SAF) y proyectos EU-FP (DeSurvey, ERMES). Este grupo de investigación tiene la responsabilidad de desarrollar algoritmos operativos para estimar parámetros de vegetación, incluyendo la implementación operativa de prototipos, el análisis de productos y validación científica de los mismos en la red de contexto de centros de excelencia llamado SAF (Servicio de Aplicación de Satélites) del EUMETSAT. Concretamente, el objetivo del LSA SAF (Servicio de Aplicación de Satélites para el Análisis de la Superficie Terrestre) es diseñar algoritmos, procesar datos y proporcionar productos de vegetación, principalmente, a la comunidad de climatólogos y meteorólogos a través del empleo sinérgico de los sistemas de última generación del EUMETSAT: la MSG (Segunda Generación del Meteosat, Meteosat 8 - 10) y el EFS (Sistema Polar Europeo), el primer satélite meteorológico europeo de órbita polar (serie MetOp).