Cosmology & Fundamental Physics

Treballant en estreta col·laboració amb les dades experimentals, el nostre departament es centra en provar les lleis fonamentals de la física i l'origen de l'univers físic. Treballem en les àrees de Física Nuclear, Partícules i Matemàtiques, Cosmologia Teòrica i Experimental i Astronomia d'Ones Gravitacionals.

Recerca bàsica.

Aquest departament fa la investigació bàsica en diversos temes fonamentals relacionats amb la física:

1) Comprendre l'acceleració còsmica i l'evolució de les galàxies a través de l'estudi de l'estructura a gran escala de Mapes Còsmics. Això inclou el desenvolupament de prediccions i models precisos, anàlisi de cadenes de dades i grans simulacions de CMB, lents gravitacionals febles i galàxies.

2) Teories clàssiques i quàntiques de gravetat modificada per comprendre de manera unificada l'evolució del nostre univers: a partir del Big Bang i la inflació fins a una possible singularitat futura. Les fluctuacions de l'energia en el buit quàntic i l'efecte de Casimir en els dominis de la teoria quàntica de camps, de la gravetat i de la cosmologia. Regularització de la funció Zeta en aquest context. Formació d'estrelles pesades en models modificats de gravetat i la seva comparació amb observacions
 
3) Gravetat relativista. Estudis teòrics de les principals fonts d'ones gravitacionals, tant per a la construcció de formes d'ona com per al desenvolupament de noves ciències a partir de les observacions.

4) La física dels objectes estel·lars compactes, dels seus components més petits i la quark-gluon plasma phase que existia tot just mil·lèsimes de segon després del Big Bang. Formulació i utilització de teories de transport associades a aquestes fases.


Investigació experimental

Aquest departament participa en diversos experiments basats en l'espai i la terra, on sovint cobrim la majoria dels aspectes del projecte: finançament i gestió, definició i disseny tècnic i científic, desenvolupament de la instrumentació, producció i integració, software (control, gestió i reducció de dades) i l'assimilació i la interpretació de la ciència. La llista actual de projectes en curs, en diferents etapes de la seva finalització (veure detalls dels principals projectes a continuació) és:

5) Cartografiats de Galàxies Cosmològiques: Dark Energy Survey (DES), Physics of the Accelerating Universe Survey (PAUS), Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) i Euclid. Recentment  WFIRST i LSST surveys. Desenvolupament de grans simulacions cosmològiques (MICE), reducció de les cadenes de dades i accés al portal web de bases de dades.
 
6) Missions d'Ones Gravitacionals: LISA-Pathfinder y eLISA. També es treballa en la preparació del Telescopi Einstein, STE-QUEST, ELGAR, 3Cat-2 i GRLOW (projecte intern).
 
7) Missions física fonamental: Dense Matter Working Group of the Large Observatory for X- Ray Timing (LOFT) i el Fundamental Physics Scientific Panel of X-ray Imaging Polarimetry Explorer (XIPE), que participa a la ESA Cosmic M4 i laboratoris inclou : integració, control i gestió d'instruments; hardware per a missions espacials (unitats de control, sensors termals i magnètics, sistemes òptics i mecànics); software per a missions espacials; electrònica; interferometría làser a baixes freqüències; CCD i caracterització de filtres; modelatge i monitoratge termic i òptic; buit i refrigeració criogènics; guia del telescopi, enfocament i alineació; simulació d'instruments i imatges; requisits i documentació del projecte; laboratori òptic, laboratori del magnetisme, sales blanques, sales fosques i d'operacions.


Exemples de sinergies entre aquests projectes:

DES s´utilitza per al seguiment ràpid de deteccions d'ones gravitatòries. DES, DESI i PAU van construir nous instruments Wide Field (DECam, DESI i PAUcam) per portar a terme estudis de galàxies d'última generació i situar-se en el focus principal dels telescopis de classe 4 m (Blanco, Mayall i WHT). Amb aquests instruments s'analitzarà sobre la història d'expansió de l'Univers i l'evolució de les estructures cósmiques mitjançant la mesura de la modificació de formes de galàxies induïdes pels efectes de les lents gravitatòries de la matèria fosca i la distribució tridimensional de les estructures de galàxies i grups de galàxies. Així com DECam i DESI són versions actualitzades de conceptes existents (per exemple SDSS), PAUcam és el primer instrument del seu tipus en explorar una nova finestra en astronomía observacional: la de mostres completes amb tota la informació sobre la distribució d'energia espectral. Aquesta característica única en PAUcam ens permetrà fer estudis de calibratge clau per DES, DESI, Euclid, LSST i WFIRST. Per modelar aquest cartografiats, utilitzem el supercomputador Marenostrum al Barcelona Supercomputing Center, per desenvolupar les simulacions cosmològiques més grans fins ara, MICE. Les simulacions i els catàlegs reals de Galaxy es posen a disposició del públic a través del nostre portal web CosmoHUB, desenvolupat conjuntament pel departament de CFP i el Port d'Informació Científica (www.pic.es).

Cap del Departament: Enrique Gaztañaga

Institute of Space Sciences (IEEC-CSIC)

Campus UAB, Carrer de Can Magrans, s/n
08193 Barcelona.
Phone: +34 93 737 9788
Email: ice@ice.csic.es
Website developed with RhinOS

Segueix-nos


An institute of the Consejo Superior de Investigaciones Científicas

An institute of the Consejo Superior de Investigaciones Científicas
Affiliated with the Institut d'Estudis Espacials de Catalunya

Affiliated with the Institut d'Estudis Espacials de Catalunya