Grupo de Astrofísica de Muy Altas Energías (VHEGA)

Los objetivos científicos son:

• Observar y entender en detalle los fenómenos extremos asociados a los objetos astrofísicos que son potenciales productores de rayos cósmicos, a escala galáctica y extragaláctica.
• Investigar la producción, aceleración y propagación de los rayos cósmicos en la Vía Láctea.

Estudian una gran variedad de objetos compactos y sus entornos y fuentes de alta energía transitorias:

• Núcleos activos de galaxias (AGNs), como los blazars, que contienen agujeros negros supermasivos.
• Novas y microcuásares.
• Estrellas de neutrones, púlsares y sus entornos.
• Regiones de formación estelar.

La Nebulosa del Cangrejo —los restos de una estrella masiva que explotó como supernova— captada en diferentes longitudes de onda con diversos telescopios. La energía aumenta de izquierda a derecha. Esta imagen muestra lo diferente que puede parecer un mismo objeto bajo diferentes colores de luz. Créditos: NRAO/AUI, M. Bietenholz, J.M. Uson, T.J. Cornwell, NASA/JPL-Caltech/R. Gehrz, ESA, J. Hester, A. Loll, Swift/E. Hoversten, CXC/SAO/F.Seward et al., DOE/Fermi LAT/R. Buehler.

En estos objetos astrofísicos ocurren fenómenos que emiten diferentes tipos radiación, abarcando todo el espectro electromagnético. Uno de estos fenómenos es la emisión de jets relativistas, chorros de partículas muy energéticos, que se producen cuando parte de la masa del disco de acreción o de la masa de la estrella compañera cae sobre el objeto compacto. Los jets relativistas son los que podrían producir los rayos cósmicos.

Su trabajo observacional consiste en la observación e interpretación astrofísica de datos multifrecuencia, desde radio hasta rayos gamma de muy alta energía.
El grupo está principalmente involucrado en la construcción y explotación de CTAO, el futuro observatorio de rayos gamma de muy alta energía, con un fuerte papel en la explotación de los datos del Large-Sized Telescope (LST) de CTAO. El grupo también es parte del experimento de rayos gamma de muy alta energía MAGIC, así como del satélite de rayos X IXPE (NASA). Igualmente, tiene una fuerte involucración en programas polarimétricos, milimétricos y ópticos del Instituto de Radioastronomía Milimétrica (IRAM, Granada), el Observatorio de Calar Alto (Almería) y el Observatorio de Sierra Nevada (Granada).

Como expertos en el análisis de datos de rayos gamma de muy alta energía, los objetivos científicos son

• Contribuir como desarrolladores principales de software de análisis de datos de los telescopios de CTAO más grandes (LSTs), como la herramienta Gammapy.
• Implementar nuevas técnicas de aprendizaje profundo (Deep learning), como la aplicación de redes neuronales convolucionales.

En su viaje por el espacio, los rayos cósmicos pueden interactuar con materia, luz y campos magnéticos transformándose en rayos gamma, que a su vez crean cascadas de partículas subatómicas al entrar en contacto con la atmósfera. Estas viajan más rápido que la velocidad de la luz en el aire y provocan la emisión de luz Cherenkov. Telescopios específicos, como los del CTAO, captan este tipo de luz y sus datos sirven para reconstruir las propiedades de los rayos gamma.