Un investigador de l'IMB-CNM coordina l'àrea de sensors d'estat sòlid a la nova Estratègia Europea de Física de Partícules
Giulio Pellegrini és l'únic investigador espanyol que actua com a responsable d'una de les nou àrees. L'estratègia (ESPP) marca el full de ruta de la investigació en física de partícules del mig segle vinent, l'exploració del bosó de Higgs i la indagació dels orígens de l'univers.
El Comitè Europeu per als Futurs Acceleradors (ECFA) acaba de publicar la nova Estratègia Europea de Física de Partícules, que fixa objectius i prioritats per al desenvolupament dels acceleradors de partícules a Europa durant els propers 50 anys. Hi han participat tres persones de centres de recerca espanyols i Giulio Pellegrini, de l'IMB-CNM, és l'únic que ha coordinat una de les nou àrees en què es divideix, la de sensors d'estat sòlid.
"La naturalesa amaga els secrets de les lleis físiques fonamentals als racons més petits de l'espai i el temps i, gràcies als avenços esperats en els futurs acceleradors de partícules, serà possible explorar molts misteris sobre l'univers", explica Pellegrini, del Grup de Detectors de Radiació de l'IMB-CNM-CSIC. Alguns exemples del que s'espera aconseguir són indagar "la naturalesa de la matèria fosca, la preponderància de la matèria sobre l'antimatèria o l'origen i el patró de les masses de neutrins", afegeix.
Els treballs de l'últim mig segle, que han centrat les seves operacions a l'accelerador del CERN suís (Organització Europea per a la Recerca Nuclear, el laboratori de física de partícules més gran del món), han generat grans beneficis per a la societat. Els resultats d'aquesta investigació han estat, entre d'altres, les ressonàncies magnètiques, la tomografia d'emissió de positrons (tipus de proves per a la detecció de càncer i altres patologies), les imatges raigs-X o el desenvolupament d'Internet.
L'ECFA recull l'herència de les darreres investigacions i, després de dos anys de reunions, elabora una ruta centrada a explorar les propietats del bosó de Higgs, un tipus de partícula completament nova que és clau per a una comprensió més profunda del funcionament de l'Univers.
"La investigació proporcionarà respostes a preguntes que abans només es consideraven susceptibles d'especulació filosòfica, i té el potencial de revelar fenòmens fonamentalment nous o formes de matèria mai observades abans", indica Pellegrini.
La meta és aprofitar les capacitats europees, líder mundial, en tecnologies de sensors per a la detecció de partícules. Amb aquest objectiu, es faran servir detectors de gas i líquids o d'estat sòlid, així com el mesurament d'energia i la identificació de partícules.
L'investigador del CSIC afegeix que ampliar el coneixement en tecnologies capdavanteres és vital per als objectius europeus, per la qual cosa el "full de ruta d'R+D sobre detectors conté també recomanacions específiques en matèria de formació, amb l'objectiu de millorar la coordinació entre els nombrosos programes disponibles a Europa, i a l'exploració de mecanismes per establir un programa d'estudis bàsic per a una qualificació de màster en instrumentació de física de partícules".
A més, el pla marca objectius per pal·liar el desigual accés a la formació a totes les regions del món, amb mesures específiques "per millorar la inclusivitat dels futurs programes i tallers científics", explica l'investigador de l'IMB-CNM.
Una iniciativa internacional en constant actualització
L'estratègia està signada per personal investigador de fins a 13 països, amb la presència de països europeus i la col·laboració dels Estats Units, el Japó i el Regne Unit. L'equip s'ha conformat amb personal investigador del CERN, de centres de recerca nacionals (com el CNRS francès o l'INFN italià) i d'universitats (com la Universitat d'Oxford o la de Grenoble). El Comitè Europeu per als Futurs Acceleradors (ECFA) s'encarrega de la coordinació dels diferents actors i països. El CSIC també compta amb un membre de l'IFIC (UVEG-CSIC) a l'equip.
El pla es revisa cada cinc o deu anys i ofereix una visió global de les necessitats del sector amb una mirada en el futur.
Llarg recorregut de col·laboració internacional amb el CERN
L'IMB-CNM manté una llarga col·laboració amb el CERN que es remunta al 1998 i, el 2014, va participar en un nou subdetector que es va incorporar a l'experiment ATLAS, amb el desenvolupament de sensors a la Sala Blanca de Micro i Nanofabricació. Actualment, també col·labora en les actualitzacions de l'LHCb (Large Hadron Collider beauty experiment), un dels sis detectors que es troben al CERN.