Los días 28 y 29 de noviembre, el Instituto de Física Corpuscular (IFIC, CSIC-Universitat de València) alberga el ‘H2020 Oscillation physics Workshop’, un encuentro organizado por el grupo del IFIC participante en el experimento KM3NeT para analizar el potencial de esta infraestructura para estudiar las oscilaciones de los neutrinos. Este fenómeno es una de las sorprendentes características de esta partícula elemental cuyo estudio puede revelar algunas de sus propiedades. Para ello, dentro de la red de detectores que conformará el telescopio de neutrinos KM3NeT se construye ORCA, un subdetector especializado en este tipo de física de neutrinos cuyo papel debatirán físicos experimentales y teóricos.

ORCA (Oscillation Research with Cosmics in the Abyss) es un detector optimizado para estudiar neutrinos producidos por el choque de rayos cósmicos en la atmósfera terrestre, cuyas energías son varios órdenes de magnitud inferiores a las de los neutrinos de origen astrofísico que se estudiarán con KM3NeT. Este experimento estará compuesto por una red de detectores ubicados en distintos puntos del mar Mediterráneo, y forma parte de las infraestructuras científicas consideradas prioritarias en Europa agrupadas en la lista ESFRI. ORCA se despliega frente a la costa francesa de Tolón y constará de 115 líneas de detección compuestas cada una por 18 módulos ópticos que captan las señales de los neutrinos al interactuar con el mar.

ORCA pretende aprovechar el flujo de neutrinos procedente del choque de estos rayos cósmicos de mucha energía con la atmósfera, y que constituye el ‘ruido’ cuando se intentan detectar neutrinos muy energéticos de origen astrofísico, para estudiar propiedades fundamentales de esta partícula elemental como la jerarquía de sus masas. Para ello se utiliza un fenómeno conocido como oscilaciones de los neutrinos, donde estas partículas se transforman entre los tres tipos conocidos cuando se propagan por el espacio. Precisamente, el potencial para estudiar este fenómeno, cuyo descubrimiento supuso el premio Nobel de Física en 2015, es el principal objetivo de este workshop organizado por el IFIC. Una de las principales ventajas de ORCA es que podrá proporcionar la primera medida de la jerarquía de masas de los neutrinos en una escala de coste y tiempo muy favorable.

Situado dentro del proyecto KM3NeT-InfraDeV, financiado por el programa europeo H2020, este encuentro reúne a más de medio centenar de investigadores, tanto experimentales como teóricos, para abordar las principales aportaciones de ORCA al conocimiento de las oscilaciones de los neutrinos en el contexto de otros experimentos actuales y futuros del área como T2K, JUNO o DUNE. Además, se tratarán otros temas relacionados como el estudio de las diferencias entre neutrinos y antineutrinos, las interacciones con los constituyentes del átomo o la posibilidad de observar nuevas interacciones o partículas como el ‘neutrino estéril’. Previo a este workshop se celebra también en el IFIC una reunión de la colaboración KM3NeT-ORCA para discutir los resultados que se expondrán en el mismo.

Este workshop está organizado dentro de la línea ‘KM3NeT in the Global Science Context’, uno de los grupos de trabajo del proyecto europeo que coordina el investigador del IFIC Juan de Dios Zornoza Gómez. El IFIC lidera la participación española en KM3NeT, donde participan 52 centros de investigación de 16 países. Por un lado, el IFIC es responsable del diseño de la electrónica de las Control Logic Boards, que procesan las señales detectadas en los fotomultiplicadores. En cuanto a los análisis de física, las principales contribuciones se centran en la búsqueda de fuentes puntuales, la búsqueda de materia oscura y la determinación de la jerarquía de masas de los neutrinos.