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Aragón

Tercer Milenio

Un experimento de la UZ buscará la Materia Oscura en el laboratorio de Canfranc

El traslado y montaje experimental se realizará durante el próximo año y a finales del 2017 se espera obtener los primeros datos.

Igor García Irastorza (izquierda), junto a parte de su  equipo de investigadores, delante del detector TREX-DM.
Un experimento de la UZ buscará la Materia Oscura en el laboratorio de Canfranc
Universidad de Zaragoza

Un equipo de científicos de la Universidad de Zaragoza, encabezados por el físico Igor García Irastorza, buscará la Materia Oscura en el Laboratorio Subterráneo de Canfranc (LSC), con el nuevo experimento denominado TREX-DM.

El proyecto se basa en un nuevo detector, que ha sido construido a lo largo de los últimos seis años en los laboratorios del equipo aragonés en la Facultad de Ciencias del campus, y que el próximo año se trasladará e instalará en el laboratorio de Canfranc, junto con todo el montaje experimental asociado. Una vez instalado, el detector podría ser sensible a partículas de Materia Oscura de características no alcanzables hasta la fecha por ningún otro experimento.

Esta actividad acaba de ser aprobada por el comité científico del LSC en su última reunión a principios de diciembre. Las previsiones son que los primeros datos podrían llegar a finales del 2017.

Este experimento está basado en tecnología desarrollada por el equipo aragonés en el marco de un prestigioso proyecto del Consejo Europeo de Investigación (ERC). En concreto, la construcción del detector ha sido posible gracias a la ayuda Starting Grant -dotada con 1,2 millones de euros- otorgada en el 2009 por la Unión Europea a Igor García Irastorza, investigador del Grupo de Física Nuclear y Astropartículas en la Facultad de Ciencias, ligado al Laboratorio Subterráneo de Canfranc.

Esta Starting Grant ha hecho posible crear un laboratorio para la construcción de un tipo novedoso de detectores avanzados en la Universidad de Zaragoza, con los que poder explorar la materia oscura.

En concreto, se han desarrollado Cámaras de Proyección Temporal (TPCs), desarrolladas específicamente en Zaragoza, para la búsqueda de partículas de materia oscura en el entorno subterráneo. “Hemos construido una gran TPC que nos permita “fotografiar” partículas de materia oscura, y aspiramos a que se pueda convertir en uno de los grandes proyectos de Canfranc”, destaca Igor García Irastorza.

La Materia Oscura es un componente mayoritario del Universo, unas 5 veces más abundante que la materia convencional (estrellas y planetas). Se conoce su existencia por la atracción gravitatoria que ejerce sobre la materia visible circundante. Sin embargo, no sabemos cuál es su naturaleza. Según una de las hipótesis más extendidas, la Materia Oscura estaría compuesta de partículas masivas de débil interacción, que estarían atravesando la Tierra en grandes cantidades sin prácticamente interactuar con nosotros.

Sin embargo, en ambientes de ruido radioactivo extremadamente bajo, como el interior de laboratorios subterráneos como el Canfranc, estas partículas podrían dejar señales visibles en detectores cuidadosamente diseñados. Hasta la fecha no se ha observado tales huellas en ninguno de los múltiples experimentos habilitados para tal fin en los distintos laboratorios alrededor del globo. Tampoco se ha encontrado señal alguna de partículas de Materia Oscura en los experimentos del gran acelerador de partículas del CERN, el Gran Colisionador de Hadrones, en Ginebra.

TREX-DM desplegará una tecnología nueva que aspira a registrar señales de partículas de Materia Oscura de masa particularmente pequeña, a las que los experimentos más convencionales no son sensibles.

Igor García Irastorza es licenciado y Doctorado en Física por la Universidad de Zaragoza y trabaja desde hace una década en el Grupo de Física Nuclear y Astropartículas en la Facultad de Ciencias, el grupo responsable del Laboratorio Subterráneo del Canfranc. Anteriormente realizó estancias postdoctorales en el Laboratorio Europeo de Física de Partículas, CERN, en Ginebra (3 años) y en el Commisariat à l’ Énergie Atomique (CEA) de Saclay en París (2 años).

La línea de investigación iniciada entonces, reconocida en 2009 con la mencionada Starting Grant, se basa en su experiencia del trabajo anterior en Europa (Suiza y Francia), adaptada al entorno particular de las investigaciones del Canfranc. Su investigación se centra en la “física de sucesos poco probables”, que incluyen temas en Física de Partículas, Cosmología o Astrofísica, como el estudio de las propiedades de algunas partículas fundamentales todavía poco conocidas, como el neutrino, o la búsqueda de nuevas hipotéticas partículas como el axión o el neutralino, que podrían componer la llamada Materia Oscura del Universo. El experimento TREX-DM, que pronto albergará el LSC, es un fruto de esta línea de investigación.

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