‘Ciencia’

Arranca el cartografiado cosmológico DESI

Esta semana empieza oficialmente una investigación de cinco años para cartografiar el universo y revelar los misterios de la energía oscura con el Instrumento Espectroscópico para la Energía Oscura (DESI, por sus siglas en inglés). Situado en el Observatorio Nacional de Kitt Peak (Tucson, Arizona, Estados Unidos), este instrumento capturará y estudiará la luz de decenas de millones de galaxias y otros objetos distantes del universo. Violeta González Pérez, una de las talentos-UAM, del Departamento de Física Teórica participa en este proyecto.

andromeda_desi Imagen: El instrumento DESI, representado por la superficie circular en verde pálido superpuesto a la imagen de la galaxia de Andrómeda (M31), que cubre una porción de más de 3 grados de cielo. Los círculos pequeños, dentro de la superficie circular de DESI, representan las regiones de cielo accesible por cada uno de los 5000 posicionadores de fibras robóticos. En esta muestra los 5000 espectros recogidos por DESI de forma simultánea incluyen, además de las estrellas pertenecientes a la galaxia de Andrómeda, galaxias distantes y cuásares. El espectro representado en la imagen corresponde a un cuásar distante con una edad de 11 mil millones de años (Crédito: Colaboración DESI y Legacy Imaging Surveys).

El registro de la luz de unos 30 millones de galaxias ayudará a los científicos y científicas del proyecto DESI a construir un mapa del universo en 3D con un detalle sin precedentes. Los datos les permitirán entender mejor la fuerza de gravedad repulsiva asociada con la energía oscura que produce la aceleración de la expansión del universo a distancias cósmicas enormes.

“DESI nos permitirá ver unas diez veces más galaxias que cartografiados anteriores y estudiar la evolución del Universo desde hace 11 mil millones de años hasta la actualidad”, explicó Héctor Gil Marín, investigador del Instituto de Ciencias del Cosmos de la Universidad de Barcelona (ICCUB) y del Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC), que codirige el primer análisis de los mapas de galaxias. El telescopio DESI recoge luz, o espectros, de galaxias y cuásares, lo que nos permite medir su velocidad de recesión. “Sabemos que cuanto más lejos de nosotros está el objeto, mayor es su velocidad de recesión, lo que nos permite construir un mapa 3D del universo ”, explicó Gil Marín.

“DESI es el instrumento pionero de una nueva generación de proyectos internacionales que estudiarán la energía oscura desde diferentes ángulos”, dijo Andreu Font Ribera, cosmólogo del Institut de Física d’Altes Energies (IFAE) que codirige el primer análisis de los cuásares más distantes. El investigador añade que el programa científico permitirá abordar con precisión dos preguntas principales: qué es la energía oscura y cuál es el grado en que la gravedad sigue las leyes de la relatividad general. Estas leyes forman la base de nuestra comprensión del cosmos.

“Nos ha llevado diez años de esfuerzo ir del diseño del instrumento hasta este momento en el que DESI empieza a tomar unos datos que van a revolucionar nuestra comprensión del universo”, dice Violeta González Pérez, científica en la Universidad Autónoma de Madrid y una de las coordinadoras del desarrollo de catálogos computacionales de las galaxias de DESI.

 

Inicio prometedor para un instrumento pionero

El inicio formal del cartografiado DESI se produce después de un periodo de pruebas de cuatro meses de duración, durante el cual el instrumento ha medido 4 millones de espectros de galaxias, más que la suma de todos los cartografiados espectroscópicos anteriores. DESI está instalado en el renovado telescopio de 4 metros Nicholas U. Mayall del Observatorio Nacional de Kitt Peak, perteneciente a la Fundación Nacional de Ciencia de los Estados Unidos y administrado por NOIRLab. El instrumento incluye una óptica novedosa, que aumenta el campo de visión del telescopio, y 5000 fibras ópticas controladas robóticamente, capaces de medir simultáneamente los datos espectroscópicos de otros tantos objetos astronómicos.

“Lo que tiene de especial DESI no es tanto el telescopio como el instrumento”, dice Otger Ballester, ingeniero del IFAE que ha formado parte del equipo que desarrolló las cámaras de guiado, enfoque y alineación para DESI, una de las contribuciones españolas al proyecto. De hecho, el instrumento “puede detectar simultáneamente luz de 5000 objetos diferentes y obtener sus espectros en sólo 20 minutos”, dijo Ballester. A medida que el telescopio se mueve, las fibras ópticas se alinean para recoger la luz de las galaxias reflejada en el espejo del telescopio. Desde allí, la luz se conduce a un banco de espectrógrafos y cámaras CCD para su posterior procesamiento y estudio. En una buena noche, DESI puede registrar espectros de unos 150 000 objetos.

“La sobresaliente capacidad de DESI para recolectar espectros también se debe al software del instrumento”, dijo Santiago Serrano, ingeniero del Instituto de Ciencias del Espacio (ICE, CSIC) y del Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) que ha desarrollado parte de los algoritmos necesarios para guiar el telescopio. El investigador reconoce el inestimable esfuerzo de decenas de científicos y científicas en España y en todo el mundo, que han hecho posible el instrumento y el experimento.

 

Desplazamiento al rojo y energía oscura

Los espectros medidos por DESI son análogos a los colores del arco iris. Sus características, que incluyen la longitud de onda, dan informaciones tales como la composición química de los objetos astronómicos observados, su distancia y su velocidad relativa.

A medida que el universo se expande, las galaxias se alejan unas de otras y su luz se desplaza a longitudes de onda más largas y rojas. Cuanto más distante está la galaxia, mayor es el desplazamiento al rojo de su espectro. Al medirlo, los investigadores e investigadoras de DESI crearán un mapa 3D del universo. Se espera que este mapa detallado de galaxias nos permita alcanzar nuevos conocimientos sobre la influencia y la naturaleza de la energía oscura.

“Desentrañar las propiedades de la misteriosa energía oscura es el principal objetivo de DESI”, dijo Licia Verde, profesora ICREA en el ICCUB. “Sabemos que en la actualidad el 70% del contenido energético del universo está compuesto por energía oscura, pero sabemos muy poco sobre sus propiedades”.

La energía oscura determina la tasa de expansión del universo, explica Verde. Mientras el instrumento DESI mira hacia el espacio y el tiempo, dice, “podemos observar simultáneamente el universo en diferentes épocas y, al compararlas, descubrir cómo evoluciona el contenido de energía a medida que el universo envejece”.

 

La colaboración Dark Energy Spectroscopic Instrument

DESI está financiado por las siguientes instituciones: U.S. Department of Energy’s Office of Science; National Science Foundation de Estados Unidos; Division of Astronomical Sciences bajo contrato con el National Optical Astronomy Observatory; Science and Technologies Facilities Council del Reino Unido; Fundación Gordon and Betty Moore; Fundación Heising-Simons; French Alternative Energies and Atomic Energy Commission (CEA); Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología de México; Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades de España y las instituciones miembros de DESI. Los científicos y científicas de DESI se sienten honrados de que se les permita llevar a cabo investigaciones astronómicas en el lolkam Du’a (Kitt Peak, Arizona), una montaña con particular significado para la nación Tohono O’odham.

Participan en DESI el Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT), el Instituto de Ciencias del Espacio (ICE, CSIC), el Institut d’Estudis Estudis Espacials de Catalunya (IEEC), el Institut de Física d’Altes Energies (IFAE), el Instituto de Física Teórica (IFT) de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) y CSIC, el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA), el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y el Instituto de Ciencias del Cosmos de la Universidad de Barcelona (ICCUB).

La lista completa de instituciones participantes y más información sobre DESI está disponible en: https://www.desi.lbl.gov.

 

 

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Observación de excitaciones electrónicas en moléculas inducidas por pulsos de rayos X de attosegundos

Los investigadores demuestran una nueva posibilidad de crear y seguir el movimiento electrónico, que es crucial para comprender el papel de los electrones en los procesos químicos y cómo la coherencia cuántica evoluciona en las escalas de tiempo más cortas.  

 

En el primer experimento donde se ha utilizado la una nueva tecnología para producir potentes pulsos de láser de rayos X de attosegundos, un equipo de investigación dirigido por científicos del Laboratorio Nacional de Aceleración SLAC del Departamento de Energía y la Universidad de Stanford demostró que pueden crear ondas electrónicas en moléculas a través de un proceso llamado “impulsive Raman scattering”.

El uso de esta interacción única permitirá a los científicos estudiar cómo los electrones que giran alrededor de las moléculas inician procesos clave en biología, química, ciencia de materiales y más. Los investigadores publicaron los resultados en Physical Review Letters.

Normalmente, cuando los pulsos de rayos X interaccionan con la materia, los rayos X hacen que los electrones del “núcleo” más interno de las moléculas salten a energías más altas. Estos estados de excitación del núcleo son altamente inestables, decayendo en solo una millonésima de mil millonésimas de segundo. En la mayoría de los experimentos de rayos X, así es como termina la historia: los electrones excitados regresan rápidamente a sus lugares legítimos transfiriendo su energía a un electrón vecino, forzándolo a salir del átomo y produciendo un ion cargado.

Sin embargo, con un pulso de rayos X suficientemente corto e intenso, el átomo puede verse obligado a responder de manera diferente, abriendo nuevas formas de medir y controlar la materia. Los rayos X pueden excitar el electrón del núcleo, pero luego también conducir un electrón periférico para llenar el espacio. Esto permite que la molécula entre en un estado excitado mientras mantiene sus átomos en un estado estable y neutral. Dado que este proceso Raman se basa en electrones a nivel del núcleo, la excitación electrónica está inicialmente muy localizada en la molécula, lo que facilita la identificación de su origen y el seguimiento de su evolución. Los cálculos teóricos de la excitación Raman, modelados por el grupo de Antonio Picón en la Universidad Autónoma de Madrid, muestran un acuerdo excelente con los datos experimentales.

“Si se piensa en los electrones de la molécula como un lago, la interacción Raman es similar a tomar una roca y arrojarla al agua”, dice el coautor y científico de SLAC James Cryan. “Esta ‘excitación’ crea ondas que se extienden por la superficie desde un punto específico. De manera similar, las excitaciones de los rayos X crean ‘ondas de carga’ que ondulan a través de la molécula. Proporcionan a los investigadores una forma completamente nueva de medir la respuesta de una molécula a la luz”.

Los pulsos de luz visible también se pueden usar para crear moléculas en estado excitado, pero esos pulsos son más como un pequeño terremoto que ondula toda la superficie del agua. La rápida excitación de rayos X Raman proporciona mucha más información sobre las propiedades de la molécula, el equivalente a dejar caer rocas en varios lugares para producir y observar diferentes patrones de ondulación.

Experimentos anteriores realizados en LCLS demostraron el proceso Raman en átomos, pero hasta ahora la observación de este proceso en moléculas ha eludido a los científicos. Este experimento tuvo éxito debido a los recientes avances en la producción de pulsos de láser de electrones libres (FEL) de rayos X de 10 a 100 veces más cortos que antes. Dirigido por el científico de SLAC Agostino Marinelli, el proyecto “X-ray Laser-Enhanced Attosecond Pulse” (XLEAP) proporcionó un método para generar pulsos intensos que tienen solo 280 attosegundos, o mil millonésimas de mil millonésimas de segundo, de duración. Estos pulsos fueron fundamentales para el éxito del experimento y permitirán a los científicos impulsar reacciones químicas y procesos cuánticos coherentes en el futuro.

“Este experimento muestra las propiedades únicas de los FEL de attosegundos en comparación con las fuentes de attosegundos basadas en láser de última generación”, dice Marinelli. “Lo más importante es que este experimento muestra cómo la estrecha colaboración entre los científicos de aceleradores y la comunidad de usuarios puede conducir a una nueva ciencia emocionante”.

 

Referencia: J.T. O’neal et al., Physical Review Letters, 11 August 2020 (10.1103/PhysRevLett.125.073203)

POR ALI SUNDERMIER, adaptado al español por Antonio Picón

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El horizonte de la Física Fundamental

Charlas de los investigadores del programa de Atracción de Talento de la Comunidad de Madrid (Modalidad I) Daniel Areán, Guillermo Ballesteros, y Miguel A. Sánchez-Conde en el ciclo de conferencias de la residencia de estudiantes “El horizonte de la Física Fundamental”.

 

Superconductividad de alta temperatura y teoría de cuerdas

La superconductividad es una propiedad de algunos materiales que permite la conducción de corriente eléctrica sin resistencia. Los materiales superconductores tienen, además, tendencia a “expulsar” a su exterior el campo magnético. Estas propiedades inusuales han permitido desarrollar sorprendentes aplicaciones tecnológicas, como por ejemplo trenes de levitación magnética. Los superconductores más más conocidos se comportan como tales a muy baja temperatura, cerca del cero absoluto (es decir -273 grados Celsius). Sin embargo, existen algunos superconductores que poseen dichas propiedades “tan solo” a unos -200 grados Celsius. La teoría que describe los superconductores usuales no permite entender el comportamiento de estos otros superconductores de “alta temperatura”. En su charla, Daniel Areán nos explica nuevas ideas que intentan relacionar la superconductividad de alta temperatura con la teoría de cuerdas y los agujeros negros.

 

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El origen de la materia oscura

Uno de los hechos más asombrosos del mundo en el que vivimos es que tan solo un 5% de toda la materia y energía que contiene corresponde a las partículas elementares “ordinarias” que constituyen las estrellas, minerales, …, moléculas y átomos que nos rodean. El 95% restante se divide en dos extrañas componentes que llamamos materia oscura (27%) y energía oscura (68%). La segunda de éstas, más abundante, es responsable de la expansión acelerada del Universo, mientras que la primera (la materia oscura) es esencial para entender la dinámica y la formación de las galaxias. El nombre de materia oscura, proviene de que esta componente del Universo no interacciona (o lo hace muy débilmente) con las partículas elementales “ordinarias”, por lo que no podemos observarla directamente con telescopios ópticos ni en ningún otro rango del espectro electromagnético. Su existencia y abundancia se infieren, sin embargo, de manera indirecta gracias a una multitud de observaciones astronómicas, astrofísicas y cosmológicas que nos permiten determinar sus efectos gravitatorios en diversos procesos físicos que tienen lugar en diferentes épocas de la vida del Universo. Un gran número de experimentos y observaciones  compiten actualmente entre sí por desvelar el origen y la naturaleza de la materia oscura, intentado discernir entre diferentes propuestas que los físicos han desarrollado durante las últimas tres décadas. En su conferencia, Guillermo Ballesteros nos presenta las observaciones que evidencian la existencia de la materia oscura, sus propiedades y algunas de las ideas candidatas para entenderla: desde nuevas partículas elementales hasta agujeros negros.

 

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Rayos gamma

El instrumento que ha tenido más repercusión en el desarrollo de la astrofísica es el telescopio. Los primeros telescopios, concebidos a principios del siglo XVII, fueron simples anteojos que nos permitían acercar nuestra mirada a objetos como planetas y estrellas. Durante varios siglos el diseño de estos instrumentos fue mejorando con el objetivo de obtener imágenes con mayor resolución, más nítidas y luminosas. La observación científica del cielo en longitudes de onda lejanas de aquellas visibles para el ojo humano se inició hace menos de cien años. En concreto, la astronomía de rayos gamma comenzó a finales de la decada de los años 60 del siglo pasado. Estos nuevos instrumentos nos revelaron un universo que había permanecido oculto hasta el momento. Un universo plagado de fenómenos violentos, altamente energéticos, cuyo estudio nos está permitiendo desentrañar la física de un sinnúmero de objetos diferentes: agujeros negros, estrellas de neutrones en rotación, estrellas binarias, explosiones estelares, etc. En su charla, Miguel A. Sánchez Conde nos habla de la astronomía de rayos gamma y de como ésta nos ayuda no solo a comprender muchos sistemas astrofísicos si no también a explorar la misteriosa materia oscura.

 

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¿Se puede mejorar la memoria con la estimulación cerebral?

Aunque estamos lejos de entender el funcionamiento del cerebro, no cabe ninguna duda de que este órgano de apenas kilo y medio es la sede de todos nuestros procesos mentales. No es sorprendente, por tanto, que diferentes investigadores hayan especulado sobre la posibilidad de mejorar la cognición humana interviniendo directamente sobre él. Con la tecnología actual es posible influir en el funcionamiento habitual del cerebro utilizando técnicas de estimulación no invasivas que pueden facilitar o impedir el funcionamiento de ciertas regiones sin infligir ningún daño permanente en las personas que se exponen a estos procedimientos. Algunas de estas técnicas, como por ejemplo la estimulación magnética transcraneal, requieren aparatos relativamente sofisticados y caros. Otras, sin embargo, son relativamente económicas y de fácil aplicación. Tal es el caso de la llamada estimulación transcraneal con corriente directa (o tDCS por sus siglas en inglés) que consiste simplemente en hacer pasar una pequeña cantidad de corriente eléctrica a través de electrodos colocados directamente sobre el cuero cabelludo.

A lo largo de las últimas dos décadas se han publicado infinidad de trabajos poniendo a prueba cómo cambian diferentes procesos mentales cuando diversas regiones del cerebro se exponen a la tDCS. Sorprendentemente, algunos de estos estudios han encontrado que la tDCS puede tener efectos beneficiosos sobre ciertos procesos cognitivos. Sin embargo, numerosos autores señalan también que los aparentes beneficios de estas tecnologías pueden haberse exagerado.

Por ejemplo, un estudio reciente publicado por investigadores de la Kingston University de Londres, la Universidad Autónoma de Madrid, la Universidad de Essex y la Escuela Superior de Economía de Moscú (Galli, Vadillo, Sirota, Feurra, & Medvedeva, 2019) muestra que cuando se integran los resultados de todos los estudios que han investigado los efectos de la tDCS sobre la memoria episódica utilizando una técnica estadística conocida como meta-análisis, los efectos de la estimulación no parecen ser estadísticamente significativos. O, dicho de otra forma, aunque algunos estudios individuales han arrojado resultados positivos, en principio estos resultados podrían deberse íntegramente al azar. Además, los resultados de estos estudios muestran una distribución anómala que sugiere que podrían haberse realizado estudios adicionales con resultados negativos pero que nunca habrían llegado a publicarse en revistas científicas y que, por lo tanto, permanecen ocultos para la comunidad científica.

Otro meta-análisis similar publicado por autores de la Universidad de Granada y la Universidad Autónoma de Madrid (Holgado, Vadillo, & Sanabria, 2019) sugiere que también pueden haberse exagerado los efectos de la tDCS sobre el rendimiento físico de los deportistas. Este último resultado reviste especial importancia ya que, a pesar de la escasa evidencia disponible, son varias las empresas que se han lanzado a comercializar dispositivos de estimulación cerebral dirigidos a aumentar la fuerza o resistencia de los deportistas. De hecho, se ha llegado a utilizar el calificativo de neuro-dopaje para referirse al uso de este tipo de aparatos. Aunque, como en el caso de la memoria comentado anteriormente, es cierto que existen estudios individuales que han encontrado un efecto positivo de la tDCS sobre el rendimiento físico, los meta-análisis de toda la evidencia disponible sugieren que, si acaso, estos efectos deben ser mucho más pequeños de lo que se pensaba y seguramente están inflados por la publicación selectiva de unos pocos estudios con resultados especialmente prometedores.

El investigador de la Universidad Autónoma de Madrid involucrado en ambos trabajos, Miguel A. Vadillo, se incorporó al Departamento de Psicología Básica de la UAM gracias al Programa de Atracción de Talento de la Comunidad de Madrid. Su investigación se centra en la exploración de sesgos en la literatura científica mediante la utilización de técnicas estadísticas avanzadas y en la promoción de la integridad científica y la ciencia abierta.

 

Referencias

Galli, G., Vadillo, M. A., Sirota, M., Feurra, M., & Medvedeva, A. (2019). A systematic review and meta-analysis of the effects of transcranial direct current stimulation (tDCS) on episodic memory. Brain Stimulation, 12, 231-241. doi: 10.1016/j.brs.2018.11.008

Holgado, D., Vadillo, M. A., & Sanabria, D. (2019). The effects of transcranial direct current stimulation on objective and subjective indexes of exercise performance: A systematic review and meta-analysis. Brain Stimulation, 12, 242-250. doi: 10.1016/j.brs.2018.12.002

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Investigadora TALENTO-CM de la UAM recibe el Premio Xavier Solans 2018 de las Reales Sociedades Españolas de Física y Química

La investigadora Ana E. Platero-Prats, del Departamento de Química Inorgánica de la UAM, ha sido distinguida con el premio Xavier Solans 2018 por su trabajo “Bridging Zirconia Nodes within a Metal–Organic Framework via Catalytic Ni-Hydroxo Clusters to Form Heterobimetallic” (J. Am. Chem. Soc., 2017, 139 (30), 10410–10418). El premio se otorgó en el marco del Congreso Europeo de Cristalografía, ECM31, que tuvo lugar en Oviedo el pasado mes de agosto.

El premio Xavier Solans lo otorga el Grupo Especializado de Cristalografía y Crecimiento Cristalino (GE3C), grupo que pertenece a las Reales Sociedades Españolas de Física y Química (RSEQ y RSEF), en colaboración con la empresa Bruker Española, y reconoce la mejor contribución científica realizada durante el año anterior (en este caso durante 2017) en el campo de la Cristalografía y del Crecimiento Cristalino por un investigador joven.

El trabajo de la Dra. Platero-Prats, que es investigadora senior TALENTO-CM en la UAM (Programa Atracción de Talento Investigador de la Comunidad de Madrid – modalidad 1), implica la utilización de técnicas estructurales avanzadas de sincrotrón para estudiar la estructura atómica de materiales catalíticos porosos de tipo metal-organic framework (MOF). Los materiales MOF son arquitecturas ordenadas, de alta complejidad química y estructural, basados en la unión de entidades químicas de naturaleza molecular (tanto orgánicas como inorgánicas). Entre las técnicas de caracterización avanzada usadas destaca el empleo de Pair Distribution Funtion (PDF) y los análisis Difference Envelope Density (DED) de datos de difracción de rayos X en polvo en condiciones relevantes en catálisis, para determinar la localización y naturaleza estructural de clústeres de alta actividad catalítica de tamaño nanométrico depositados en un material poroso.

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Más información: https://ge3c.org/

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La UAM nuevo miembro del Consorcio “Cherenkov telescope array” (CTA)

Recientemente, la Universidad Autónoma de Madrid se ha incorporado como miembro del consorcio internacional que opera el Cherenkov telescope array (CTA), experimento que representa el futuro de la astrofísica de altas energías. En concreto, la adhesión a CTA se ha realizado a través del grupo de investigación sobre materia oscura, astropartículas y cosmología (DAMASCO, de sus siglas en inglés) que lidera el Dr. Miguel A. Sánchez Conde, investigador adscrito al Departamento de Física Teórica de la UAM y al Instituto de Física Teórica (IFT UAM-CSIC; un centro mixto entre la UAM y el CSIC, y centro de excelencia Severo Ochoa).  El Dr. Sánchez Conde se incorporó en marzo de 2017 a la UAM en el marco del programa “Atracción de Talento” de la Comunidad de Madrid (modalidad 1), siendo el primer investigador “Talento-CM” en incorporarse a dicha universidad (posteriormente se le unirían otros 11 investigadores “Talento-CM”, que son los que componen dicho colectivo a día de hoy).

CTA será un observatorio compuesto por decenas de telescopios Cherenkov de distintas dimensiones, desde 4 metros los más pequeños hasta 23 metros los más grandes.  Se planea un observatorio en cada hemisferio, de forma que se pueda observar el cielo en su totalidad. El del sur estará situado en las inmediaciones de Cerro Paranal en Chile, mientras que CTA-Norte estará localizado en la isla de La Palma, en el lugar donde actualmente se ubican los dos telescopios Cherenkov de la colaboración MAGIC que tantos éxitos ha conseguido para la comunidad de astropartículas en los últimos 15 años. La construcción ya ha comenzado y se espera tener a CTA totalmente operativo alrededor del año 2025. De hecho, el primero de los telescopios, el de mayor dimensión y situado en el centro de la batería de telescopios que conformarán CTA-Norte, está a punto de ser inaugurado en La Palma este mismo otoño de 2018.

El objetivo científico de CTA será arrojar luz sobre los fenómenos más violentos que tienen lugar en el Universo. No en vano CTA opera en el rango de los rayos gamma, los fotones más energéticos de todo el espectro electromagnético, cuya presencia traza y desvela aquellos lugares en el Cosmos donde tienen lugar los procesos físicos más energéticos. Sin embargo, CTA no observa directamente los fotones gamma, puesto que estos son absorbidos por la atmósfera a gran altura. En su lugar, CTA se vale de la llamada “técnica Cherenkov”: al interaccionar los rayos gamma incidentes con los átomos del aire, se crean cascadas de partículas secundarias que se desplazan a velocidades mayores a la de la luz en ese medio, generando de esta forma un cono de luz azulada mediante el proceso conocido como Cherenkov. Son estos fogonazos de luz Cherenkov, con duraciones del orden de nanosegundos, los que se observan y son analizados en tierra. Agujeros negros en galaxias distantes, supernovas, entornos extremos alrededor de púlsares o grandes choques de material en el proceso de ensamblaje cósmico, son algunos de los temas que será posible abordar con observaciones de CTA. Pero CTA no sólo escudriñará fenómenos derivados de física convencional sino también aquellos potencialmente provenientes de física más exótica, tales como la aniquilación o decaimiento de partículas de materia oscura (puesto que dichos procesos darían como resultado rayos gamma, que pueden por tanto buscarse con CTA). Este es el objetivo e interés del Dr. Sánchez Conde y su grupo en la UAM. De hecho, y desde enero pasado, él mismo es coordinador científico dentro de CTA del grupo de trabajo dedicado a la “materia oscura y física exótica”, compuesto por decenas de expertos internacionales en la materia.

La entrada del IFT UAM-CSIC como miembro de pleno derecho en el Consorcio CTA supone además una nueva oportunidad para todos aquellos investigadores de la UAM interesados en Astropartículas, puesto que a partir de ahora podrán unirse a CTA si así lo desean. Esto les permitiría disfrutar de primera mano no sólo de los preciados datos venideros y de las herramientas más sofisticadas para su análisis, sino también de la experiencia de los más de 1500 científicos que componen CTA en la actualidad. Una oportunidad similar ya existía de cara a la colaboración Fermi LAT que opera el Large Area Telescope a bordo del satélite de rayos gamma Fermi de la NASA, y de la que el Dr. Sánchez Conde y su grupo son también miembros.

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Imagen: Representación artística de CTA-Norte ubicado en el Observatorio del Roque de los Muchachos en la isla de La Palma. A 2.200 metros de altitud y ubicado en una meseta por debajo del borde de un cráter volcánico extinto, el sitio alberga actualmente un observatorio de rayos gamma en funcionamiento, los telescopios Cherenkov (MAGIC) de rayos gamma, así como una amplia variedad de telescopios ópticos de varios tamaños. El plan es que el sitio albergue cuatro telescopios CTA de gran tamaño y 15 telescopios de tamaño mediano.  Crédito: Gabriel Pérez Díaz, IAC.

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