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Astropartículas

El telescopio MAGIC en la isla canaria de La Palma
La física de astropartículas es un nuevo campo emergente de investigación multidisciplinar, intersección de la astrofísica, astronomía, cosmología y de la física de partículas, que estudia las partículas procedentes del universo.

 
El campo de investigación de la física de astropartículas cubre el estudio de los rayos cósmicos, rayos gamma, neutrinos, materia oscura, energía oscura y ondas gravitatorias. A medida que la física de astropartículas se ha ido desarrollando, se han ido abriendo nuevas ventanas del universo, donde la luz o en general las ondas electromagnéticas ya no son los únicos mensajeros. La materia tal como nosotros la conocemos, es decir lo que llamamos materia bariónica, es sólo la punta del iceberg, ya que representa solamente alrededor de un 4% de la materia del universo. La física de astropartículas tiene como uno de sus objetivos comprender la naturaleza del resto de la materia desconocida, constituida por materia oscura y energía oscura.

 
Algunas de las preguntas a las que intenta responder son las siguientes: ¿De qué esta hecho el Universo? ¿Tienen los protones una vida finita? ¿Cuáles son las propiedades de los neutrinos?, ¿Cómo influyen los neutrinos en la evolución del Universo?, ¿Qué nos dicen sobre el interior del Sol, la Tierra o las supernovas? ¿Cuál es el origen de los rayos cósmicos? ¿Qué aspecto tiene el cielo a energías extremas? ¿Cuál es la naturaleza de la gravedad?, ¿Podemos detectar ondas gravitacionales?

 
Su rápida expansión ha llevado a este campo al diseño de nuevos tipos de infraestructura: laboratorios subterráneos, complejos de detectores en altas montañas o en el espacio, o detectores bajo el mar o el hielo de la Antártida. Los llamados cinco pilares de las Astropartículas son los detectores de:

 
  • Rayos gamma de muy alta energía, como los telescopios MAGIC o HESS.
  • Rayos cósmicos, como el detector Auger.
  • Neutrinos, como los detectores Antares o IceCube.
  • Ondas gravitacionales, como los experimentos LIGO o LISA.
  • Materia oscura, como DAMA, XENON o CRESST.

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