DISENTAGLEMENT OF NEUTRINO PARAMETERS DEGENERACIES

Estudiando Física Estándar y No-Estándar a partir de neutrinos astrofísicos

de conversión de sabor, el cual es inducido debido a que los neutrinos son masivos. Adicionalmente la mayoría de los parámetros relacionados con este fenómeno de oscilación (i.e. ángulos de mezcla y diferencias de masas cuadradas) se han medido con gran exactitud. Asumiendo este conocimiento como punto de partida, usaremos a los neutrinos que proceden de fuentes astrofísicas como: Supernovas y Núcleos Activos de Galaxia (NAG) como sondas para investigar efectos de decoherencia y gravitación cuántica en el sistema de neutrinos. De igual forma, estudiaremos la sensibilidad a los parámetros de oscilación θ13 y δ, aún desconocidos, a través de los telescopios de neutrinos (i.e. IceCube), también trataremos de extraer información de la señal de los neutrinos de Supernova para colocar cotas en las masas absolutas de los neutrinos.

Estudios Teóricos y Experimentales en la Física de Partículas Elementales

El proyecto estudió la dependencia de los ángulos de oscilación de neutrinos con respecto a la escala energética de interacción. Dicha dependencia se vuelve evidente a través del uso de ecuaciones de grupo de renormalización (RGE). Se comprobó que las RGE para el Modelo Estándar son distintas a las del Modelo Mínimo Supersimétrico. Se realizaron estudios preliminares sobre la posible observación de dichos efectos usando neutrinos de núcleos activos de galaxias. Dichos estudios fueron posteriormente retomados, en el 2009, y llevaron a la publicación de un artículo en una revista indizada.

Explorando las fronteras de la física usando neutrinos y nuevas tecnologías de computación de alto rendimiento

Nuestro entendimiento sobre el Universo es aún incompleto, en este contexto los neutrinos son nuestra mejor conexión con la nueva física que explicaría lo que no conocemos aún. Esta propuesta se enfocará en estudiar señales de esta nueva física utilizando los datos de experimentos actuales en prospectiva con experimentos futuros, tales como DUNE (Deep Underground Neutrino Experiment - Fermilab) entre otros. Para tener una mayor potencia en nuestras búsquedas de nueva física requerimos computación de alto rendimiento (HPC) como herramienta fundamental. Es pues también materia de esta propuesta la implementación de nuestros cálculos en entornos de nuevas tecnologías de HPC, tales como son las unidades de procesamiento gráfico. Este desarrollo, al margen de tener impacto en la generación de conocimiento de frontera, podría tener aplicaciones que vayan más allá de la ciencia fundamental.

Explorando las fronteras de la física usando neutrinos y nuevas tecnologías de computación de alto rendimiento

Nuestro entendimiento sobre el Universo es aún incompleto, en este contexto los neutrinos son nuestra mejor conexión con la nueva física que explicaría lo que no conocemos aún. Esta propuesta se enfocará en estudiar señales de esta nueva física utilizando los datos de experimentos actuales en prospectiva con experimentos futuros, tales como DUNE (Deep Underground Neutrino Experiment - Fermilab) entre otros. Para tener una mayor potencia en nuestras búsquedas de nueva física requerimos computación de alto rendimiento (HPC) como herramienta fundamental. Es pues también materia de esta propuesta la implementación de nuestros cálculos en entornos de nuevas tecnologías de HPC, tales como son las unidades de procesamiento gráfico. Este desarrollo, al margen de tener impacto en la generación de conocimiento de frontera, podría tener aplicaciones que vayan más allá de la ciencia fundamental.

Física y Astrofísica de los Neutrinos Masivos

Hoy en día se tiene confirmación experimental incuestionable que indica que los neutrinos sufren el fenómeno de conversión de sabor, el cual es inducido debido a que los neutrinos son masivos. Adicionalmente debemos decir que la mayoría de los parámetros relacionados con este fenómeno de oscilación (i.e. ángulos de mezcla y diferencias de masas cuadradas) se han medido con gran exactitud. Asumiendo todo este conocimiento como punto de partida, trabajaremos en este proyecto desde dos perspectivas distintas: una va a consistir en usar a los neutrinos como sondas para incrementar nuestros conocimientos sobre objetos astrofísicos como son los núcleos activos de galaxias (NAG) o la dinámica de la explosión de una supernova, ambos procesos se caracterizan por su gran emisión de neutrinos. Ésta es la parte del proyecto que corresponde a la astrofísica de los neutrinos. Todo este estudio va a ser realizado a partir de simulaciones hechas dentro del contexto de los futuros experimentos destinados a estudiar tanto los neutrinos de supernova como los de NAG. La segunda perspectiva es la que corresponde a la física de los neutrinos y va a consistir en el estudio de las posibles texturas de las matrices de masas que se tendrían para los neutrinos, inferencia que se haría usando los datos experimentales existentes. Cabe recordar que esta matriz de masa para los neutrinos es la análoga que se tiene en el sector de quarks.

Fortalecimiento de Programas de Maestría/Doctorado en Universidades Peruanas

Convenio de Gestión Nº 012-2013-FONDECYT (Aprobado R.P.Nº 212-2013-CONCYTEC-P). Programa: Maestría en Física ¿PUCP Proyecto: "Establecer un Grupo de Investigación Avanzada en Física que incorpora las líneas de investigación de Altas Energías, Óptica Cuántica, Ciencias de Materiales, Técnicas de Huellas Nucleares, Dinámica de fluidos y Física Computacional¿

Investigación teórica y experimental de la física de partículas elementales en la PUCP

Durante estos últimos años se ha estado investigando en la PUCP, de manera continua, tanto sobre la parte teórica como la experimental de la física de partículas elementales. Esto es, el estudio de la materia y sus interacciones vistas desde su forma más básica. Este proyecto tiene como fin continuar con este desarrollo, estudiando diversos tópicos en física de neutrinos, en lo que se refiere a la teoría, y tópicos de física de la interacción fuerte en lo que toca a la parte experimental. En lo que es esto último, los tópicos se enmarcan dentro de lo que son nuestros temas de investigación en los experimentos en que la PUCP es miembro oficial, esto es ALICE (LHC-CERN) y MINERvA (FERMILAB). En la parte teórica, propondremos algunas hipótesis para explicar los resultados recientes de MINOS y MinIBoone. Estos indican una diferencia en las medidas de las diferencias de masas cuadradas de los neutrinos respecto a las correspondientes para los antineutrinos. Las hipótesis que propondremos para explicar estos resultados, inesperados a primera vista, se basan en admitir una pequeña violación del teorema CPT, invariancia de Lorentz, o bien del principio de equivalencia. Estudiaremos todas estas hipótesis, y variantes de ellas, en el contexto de los datos obtenidos por MINOS y MiniBoone. El otro tópico tiene que ver con la posibilidad de descubrir anomalías en la densidad de la Tierra, a partir del uso de varios haces de neutrinos que son producidos a partir del decaimiento beta. Estas anomalías podrían deberse, por ejemplo, a yacimientos de gas o petróleo. Ya existen trabajos en esta línea, sin embargo, esperamos que con nuestra propuesta, que consistirá en el uso de más de una haz de neutrino recorriendo la Tierra desde diversos ángulos, la sensibilidad a estas anomalías aumente significativamente. En lo que concierne a la parte experimental, continuaremos con nuestro trabajo en ALICE, que consiste en estudiar la performance del arreglo de detectores AD, así