Des de ciberatacs còsmics fins a tot sobre el Sol: els científics catalans volen entendre els misteris de l’Univers
Dues institucions catalanes lideren projectes guardonats amb les beques Synergy del Consell de Recerca Europeu per estudiar en detall el Sol i l’expansió de l’Univers
GinebraHi ha problemes tan complexos i ambiciosos que només poden ser abordats per col·laboracions interdisciplinàries de diferents equips d’investigació. Les beques Synergy que atorga cada any el Consell de Recerca Europeu busquen, precisament, generar sinergies entre diversos equips que permetin afrontar aquests reptes. Els projectes seleccionats a la darrera convocatòria s’engloben en categories tan diverses com la sociologia i la governança, fins a la biologia molecular o el càncer. Només 66 propostes han estat finalment seleccionades, d’entre més de 700 presentades per institucions de tot el món. Entre els premiats, es troben dos projectes liderats per institucions catalanes que busquen comprendre millor el funcionament del Sol i l’expansió de l’Univers.
Un "ciberatac" còsmic
Un dels projectes premiats compta amb la participació de l’Institut de Ciències del Cosmos de la Universitat de Barcelona (ICCUB), que lidera una col·laboració internacional per fer front a una de les preguntes més candents de la cosmologia moderna, la coneguda com a tensió de Hubble. "Coneixem la velocitat d’expansió de l’Univers amb menys error que el que tenen els radars de trànsit que ens enxampen quan anem massa ràpid", explica Licia Verde, investigadora ICREA de l’ICCUB i coordinadora del projecte RedH0T, guardonat amb 12 milions d’euros i que compta també amb la col·laboració d’Adam Riess, Premi Nobel de Física l’any 2011.
El repte consisteix en resoldre la discrepància que actualment existeix entre les dues tècniques que permeten mesurar la velocitat d’expansió de l’Univers. Perquè tot i ser per separat dues tècniques extremadament precises, els seus resultats no concorden. RedH0T pretén explicar si la discrepància en les mesures es deu a errors d’observació o a limitacions del model cosmològic actual. "Si determinéssim que el model actual de l’Univers és incorrecte, estaríem davant d’un dels descobriments més significatius del segle XXI, amb implicacions profundes per a la física fonamental", declara Verde, que afegeix que, "sigui quin sigui el resultat, no es tractarà d’un error qualsevol i ens servirà per aprendre moltes coses".
S’espera que el projecte RedH0T millori totes les mesures actuals de la velocitat d’expansió de l’Univers amb controls creuats a través de la constant de Hubble (H0). D’aquesta manera, s’obtindran resultats que guiaran els cosmòlegs a revisar el paradigma actual. "Volem posar tot el que faci falta per l’arribada del pròxim Einstein", diu Verde.
El projecte RedH0T farà servir una metodologia d’anàlisi de les dades innovadora basada en les tècniques emprades en ciberseguretat pels hackers ètics. L’anàlisi es realitzarà en col·laboració amb tres equips diferents. Un primer equip "blau" format per experts que desenvoluparan la metodologia, un segon equip "vermell", compost per especialistes que posaran a prova la metodologia i buscaran vulnerabilitats, i un tercer equip "blanc" que supervisarà tot el procediment. "Volem que cada metodologia estigui validada amb màxima transparència i rigor, fomentant el consens científic", diu Fred Courbin, investigador ICREA de l’ICCUB i l’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya i colíder del projecte.
El Sol, tan a prop i tan desconegut
El Sol genera la seva energia a través de reaccions nuclears de fusió. Durant aquest procés, els àtoms d’hidrogen es fusionen entre si per donar lloc a l’heli i generar energia que fa brillar l’estrella. Aquestes reaccions de fusió es poden descriure gràcies a un model matemàtic conegut com a model estàndard solar. No obstant això, aquest model, que no només serveix per explicar com funciona el Sol sinó que també descriure la resta d’estrelles, és encara molt imprecís. "L’estructura interna del Sol que prediuen els models discrepa amb les observacions", comenta Aldo Serenelli, director de l’Institut de Ciències de l’Espai del CSIC i responsable a Espanya del projecte LUNANOVA, un altre dels projectes guardonats amb les beques Synergy.
El model solar es pot validar mitjançant observacions a través de diferents fonts d’informació com són els neutrins que emet l’estrella o l’abundància d’elements a la seva atmosfera. "Els metalls que componen les estrelles determinen la seva evolució", explica Serenelli, que afegeix que, "el model solar actual se sosté pel cap (les observacions) i no pels peus (el model), com hauria de ser". Per millorar aquest model, el projecte LUNANOVA, amb participació de l’Institut de Ciències de l’Espai, busca poder millorar la comprensió fonamental de la física nuclear. Al projecte també hi col·laboren el Centre Helmholtz de Dresden-Rossendorf, a Alemanya, l’Institut Nacional de Física Nuclear italià i la Universitat de Nàpols Federico II.
Amb un pressupost de 14 milions d’euros, el projecte contempla la construcció d’un accelerador de partícules que permeti recrear condicions similars a les que tenen lloc a la nostra estrella. Aquest accelerador, que s’instal·larà sota les muntanyes italianes del Gran Sasso per evitar les radiacions còsmiques, estudiarà el tipus de reaccions nuclears que tenen lloc al Sol així com la seva freqüència. "Fins que no coneguem com funcionen aquestes reaccions molt millor del que les coneixem avui serà impossible eliminar les incerteses dels models", declara Serenelli. La informació proporcionada pel projecte LUNANOVA combinada amb la provinent d’altres experiments de detecció de neutrins i matèria fosca oferirà informació sense precedents sobre els processos que tenen lloc a totes les estrelles de l’Univers.