La acción COST CA18108 publica un artículo de revisión sobre fenomenología de gravedad cuántica

El artículo

“Quantum gravity phenomenology at the dawn of the multi-messenger era—A review”, preparado dentro de la acción COST18108, ha sido publicado en

Progress in Particle and Nuclear Physics
Volume 125, July 2022, 103948

Al publicarse en la modalidad «Open Access», el acceso al artículo no está restringido en ningún sentido. Puede obtenerse en

https://doi.org/10.1016/j.ppnp.2022.103948

El observatorio LHAASO en China observa los fotones más energéticos jamás detectados

El observatorio de rayos gamma y rayos cósmicos LHAASO (Large High Altitude Air Shower Observatory), situado a gran altitud en la meseta tibetana, en la provincia de Sichuan, China, ha observado los fotones de mayor energía jamás detectados: hasta de 1.4 petaelectronvolts (PeV). Gracias a estas observaciones, ha obtenido una prueba de la existencia de grandes aceleradores cósmicos (PeVatrones) y ha llegado a localizar 12 posibles candidatos.

La detección tiene una gran importancia para el desarrollo de la astronomía de rayos gamma e implicaciones en estudios en física fundamental, como los que llevamos a cabo en la Acción COST CA18108. El próximo 17 de junio de 2021 organizamos una sesión de discusión internacional sobre dichos resultados.

Más información:

Hito en la física de neutrinos: IceCube detecta un evento compatible con la «resonancia de Glashow»

El mayor detector de neutrinos del mundo, IceCube, que utiliza el hielo del polo sur para detectar las «huellas» dejadas por estas escurridizas partículas cuando interaccionan en él, ha observado un evento (bautizado como «Hydrangea») que correspondería al neutrino de mayor energía detectado hasta la fecha, compatible con 6.3 PeV, la energía asociada a la llamada «resonancia de Glashow», que corresponde a un aumento de la probabilidad de interacción por la producción de un bosón W real en la interacción de un antineutrino electrónico con un electrón del medio material (el hielo).

La importancia de este hecho reside en varios aspectos: la confirmación de la predicción teórica realizada por Sheldon Glashow en 1959, la conclusión de que el espectro de neutrinos de alta energía contiene antineutrinos electrónicos, lo que a su vez ayudará a comprender los mecanismos de producción de estas partículas en las fuentes cósmicas, así como al desarrollo de la astronomía de neutrinos, y la confirmación de que el espectro de neutrinos cósmicos contiene neutrinos de al menos esas energías, lo que permite poner cotas a desviaciones de física convencional, como la que dan modelos de violación de invariancia Lorentz inspirados en fenomenología de gravedad cuántica.

Más información:

Nota de prensa de IceCube

Glashow resonance is spotted in a neutrino detector at long last (physicsworld)

IceCube detection of a high-energy particle proves 60-year-old theory (interactions.org)

Giant ice cube hints at the existence of cosmic antineutrinos (news and views de «Nature»)

IceCube Neutrino Observatory

La Acción COST CA18108 celebra su «First Annual Conference» en Granada

La acción COST CA18108 Quantum gravity phenomenology in the multi-messenger approach celebró su primera conferencia anual en Granada, del 10 al 13 de marzo de 2020. La conferencia tuvo eco en los medios de comunicación locales (ver artículo de prensa aquí). Fue una conferencia atípica, con un 40% de charlas impartidas de forma virtual por la crisis del coronavirus en Europa. A pesar de las dificultades para llevarla a cabo, la conferencia constituyó un éxito para participantes presenciales (unos 60) y virtuales (en torno a 20), que la siguieron a través de internet. La página web de la conferencia contiene todas las presentaciones orales y de póster. Nuestro grupo presentó un póster sobre la relación entre geometría y cinemáticas deformadas: pincha aquí para verlo.

La acción COST CA18108 sobre «Fenomenología de Gravedad Cuántica mediante una estrategia multimensajero» arranca en Bruselas

El jueves 14 de marzo de 2019 tuvo lugar el arranque de la acción COST «Quantum gravity phenomenology in the multi-messenger approach». Se trata de un proyecto de coordinación entre grupos teóricos y experimentales de un total de 27 países, que tratará de investigar la «naturaleza fundamental del espacio-tiempo» utilizando cuatro tipos de «mensajeros cósmicos»: rayos gamma (fotones o luz de alta energía), neutrinos, rayos cósmicos y ondas gravitacionales.

La explosión de una supernova, o la fusión de agujeros negros o estrellas de neutrones acaecidas en galaxias distantes producen partículas extraordinariamente energéticas que llegan hasta nosotros y son detectadas mediante satélites o experimentos en la Tierra (como el observatorio de neutrinos IceCube, en el polo sur), llevando información sobre cómo se han propagado en ese «espacio-tiempo cuántico». En los últimos años se han producido grandes hitos, como la detección de neutrinos cósmicos o la de ondas gravitacionales, que han dado origen a la llamada «astronomía multimensajera». El objetivo de la Acción COST es facilitar la colaboración entre los físicos teóricos que desarrollan los modelos de espacio-tiempo cuántico y los físicos experimentales que detectan cada uno de estos «mensajeros» para lograr avances en este campo, aún relativamente joven, que promete revolucionar nuestro entendimiento de la física fundamental.

Nuevo hito en la astronomía multimensajero

El 23 de febrero de 1987 marcó el inicio de la astronomía multimensajero, con la detección de neutrinos y luz (fotones) provenientes de una misma fuente, la supernova 1987A, ocurrida en la Gran Nube de Magallanes, galaxia vecina de nuestra Vía Láctea. Hubo que esperar, sin embargo, treinta años (al 17 de agosto de 2017) hasta la segunda observación astronómica de dos «mensajeros cósmicos» diferentes originados en un mismo proceso astrofísico.  En este caso se trató de la detección de fotones en un amplio rango del espectro electromagnético (rayos gamma, rayos X, ultravioleta, visible, infrarrojo,…), junto con ondas gravitacionales, originados en la fusión de dos estrellas de neutrones, que dio lugar a una gigantesca explosión conocida como «kilonova».

Acabamos de conocer que 2017 fue también el año del tercer «hito» en la historia de la astronomía multimensajera, que, ahora sí, puede considerarse completamente inaugurada. La colaboración IceCube anunció el pasado 12 de julio que el 22 de septiembre de 2017 se detectó un neutrino de muy alta energía (unos 290 TeV, cuarenta veces mayor que la energía a la que se aceleran protones en el LHC) que, gracias al sistema de alertas con telescopios de todo el mundo, se pudo correlacionar con una intensa emisión de fotones de alta energía (rayos gamma) provenientes de un blazar (una galaxia en cuyo centro existe un agujero negro masivo cuyo eje de rotación está alineado con la Tierra, y que emite en esa dirección una gran cantidad de radiación y partículas que llega, por tanto, hasta nosotros) conocido como TXS 0506+056, y que se encuentra a unos 4 mil millones de años luz de la Tierra.

Este descubrimiento ha permitido confirmar a este tipo de objetos astrofísicos como fuentes de los neutrinos más energéticos detectados, e, indirectamente, como fuentes de los rayos cósmicos (el otro tipo de «mensajero cósmico», además de neutrinos, fotones, y ondas gravitacionales) de muy alta energía, que se producen en asociación a dichos neutrinos.

Más información:

Ciao Aurelio!

El pasado 16 de febrero falleció repentinamente nuestro amigo y colaborador Aurelio Grillo, físico teórico del Laboratorio Nacional de Gran Sasso (Italia), con más de 50 años de actividad investigadora, desde 1967. Aurelio fue autor de una vasta producción científica, estudiando temas tan variados como aspectos formales de teoría de campos, la posible desintegración del protón mediada por monopolos magnéticos, efectos no perturbativos topológicos en el retículo, o, más recientemente, astrofísica y radiación cósmica de alta energía, y la posibilidad de violaciones de la invariancia relativista. Desde los años 80 hasta la actualidad mantuvo una importante colaboración científica con miembros del Departamento de Física Teórica de la Universidad de Zaragoza, realizando habituales y fructíferas visitas a nuestro departamento, impartiendo seminarios y teniendo discusiones científicas en las que siempre mostró su carácter amable y abierto, y su perspicacia e intuición física.

Con profunda tristeza le decimos adiós, con el único consuelo de saber que se ha ido haciendo lo que siempre ha amado, discutiendo de ciencia en la universidad. ¡Ciao, Aurelio, hasta siempre!

Charla en el Ateneo de la EINA sobre la detección de ondas gravitacionales

El pasado 16 de marzo impartimos una charla en el Ateneo de la EINA acerca del reciente anuncio de la detección de ondas gravitacionales de la que hablamos aquí, explicando la importancia de este impresionante logro científico. Enlazamos a continuación al vídeo de la conferencia:

«El día en el que la humanidad logró detectar ondas gravitacionales»
La detección de ondas gravitacionales, anunciada recientemente por la colaboración LIGO, supone un hito tecnológico y científico de primer orden, comparable quizás al momento en el que Galileo usó un telescopio por vez primera para contemplar el cosmos. En esta charla explicaremos qué se ha conseguido, cómo se ha logrado, y por qué supone el inicio de una nueva era en la exploración y nuestra comprensión del universo Ateneo
Ponente:
José Manuel Carmona Martínez
Prof. Titular del Departamento de Física Teórica
Universidad de Zaragoza

Presenta y modera:
Luis Joaquín Boya
Profesor emérito de la Universidad de Zaragoza
Miembro del Senatus Científico de la Facultad de Ciencias

Fecha: Miércoles, 16 de marzo de 2016
Hora: 18 h.
Lugar: Sala de Grados, edificio Torres Quevedo, EINA C/ María de Luna, 3. ZARAGOZA

Organiza: Cátedra SAMCA de Desarrollo Tecnológico de Aragón
Director: Ignacio Garcés

CTA elige a la isla de la Palma para su observatorio norte

La isla de La Palma albergará el mayor telescopio de rayos gamma del mundo. Los 14 países responsables de la futura Red de Telescopios Cherenkov (CTA) han acordado que España sea la sede norte del observatorio, por la que también competía Méjico. Desde este sitio web nos congratulamos por esta gran noticia para la ciencia española, y para la astrofísica y la física de altas energías en particular. Es posible que sea desde los telescopios del Observatorio de Roque de los Muchachos donde obtengamos una primera señal de física más allá de la relatividad especial en un futuro cercano.

Presentación del grupo de investigación a alumnos de 3º y 4º curso

El próximo martes 9 de Junio habrá una breve presentación del grupo de investigación en Fenomenología de Gravedad Cuántica de la Universidad de Zaragoza en el seminario de Física Teórica a las 12 horas.

Se describirán las líneas de investigación del grupo, propuestas de trabajo fin de grado, máster y tesis doctoral. También se presentará la página web del grupo.

Estáis invitados a participar en dicha sesión.