La interconnexió entre l’astrofísica i la cosmologia amb la física de partícules s’ha convertit en una de les àrees amb més èxit de la recerca bàsica. Mesures al Japó, als EUA i al Canadà han establert l’existència de les oscil·lacions de neutrins, un efecte d’interferència quàntica que té lloc a distàncies de l’ordre de cent quilòmetres o més grans. Això implica que els neutrins tenen massa i proporciona l’única evidència actual de nous fenòmens de la física de partícules més enllà del model estàndard, com ho va reconèixer el premi Nobel de física l’any 2002. Actualment hi ha previstos nous experiments dedicats a l’estudi de les propietats dels neutrins mitjançant la utilització d’intensos feixos en combinació amb grans detectors subterranis situats a llargues distàncies, per exemple, al Laboratori Nacional del Gran Sasso a Itàlia. Esperem també ansiosament pròxims experiments de neutrins terrestres dels reactors. Els avanços en la cosmologia, com ara la mesura de les anisotropies del fons còsmic de microones (CMB) que va donar lloc al premi Nobel en 2006, el potencial de l’Observatori Pierre Auger en la revelació de l’origen dels raigs còsmics d’alta energia, així com les perspectives de la física amb un telescopi de neutrins d’un quilòmetre cúbic de grandària, han transformat el panorama de la física d’astropartícules en el domini més animat de la física bàsica.
Els membres d’aquesta línia de recerca tenen per objectiu fomentar la col·laboració científica en física d’astropartícules i se centren en diferents temes de recerca que poden tenir un paper clau en els pròxims anys.
Els temes de recerca inclouen les propietats del neutrí i l’anàlisi de les dades d’oscil·lacions, les desintegracions doble beta sense neutrins, projectes futurs en física de neutrins, les implicacions astrofísiques i cosmològiques dels neutrins, matèria fosca i energia fosca, i raigs còsmics d’ultra alta energia i astronomia de neutrins. Tot i que els avanços de més èxit en neutrins procedeixen de l’àmbit de la fenomenologia, també hi ha espai per a idees més teòriques sobre aspectes com la inflació, la matèria fosca, l’energia fosca, així com l’origen últim de la massa dels neutrins i l’explicació dels angles de mescla de neutrins. Aquesta recerca veritablement interdisciplinària abasta tots els aspectes, des de la teoria fins a l’experimentació en tots els seus fronts.
En l’actualitat, les principals línies de recerca i els temes són els que segueixen:
- Propietats bàsiques dels neutrins i experiments futurs
- Els neutrins com a missatgers de l’astrofísica i cosmologia
- Bariogènesi i leptogènesi
- La matèria fosca, l’energia fosca i la participació en PAU
- Participació en l’Observatori de Raigs Còsmics Auger
