Un grup de científics de l'Institut de Física d'Altes Energies (IFAE) va realitzar una detecció de partícules quàntiques a la Muntanya de Sal de Cardona per explorar-ne la condició d'escut còsmic amb l'objectiu d'observar la capacitat de bandejar la contaminació còsmica que interfereix en la recerca de fenòmens extremadament rars que permeten estudiar l'Univers.
Aquesta experimentació científica forma part d'Un univers sintètic, un projecte dirigit per l'arquitecta i artista Blanca Pujals en el marc de GRAPA, un programa de residències artístiques impulsat pel Centre de Cultura Contemporània de Barcelona (CCCB) i el centre de producció i recerca artística Hangar, i que té per objectiu obrir, acompanyar i relatar processos de creació que se situen en la intersecció de l'art, la ciència, la tecnologia i la societat.
"La idea de fer una detecció de partícules quàntiques a la Mina de Sal de Cardona sorgeix de la meva pregunta sobre si la halita (més coneguda com a sal comuna) podria ser un material que pugui utilitzar-se com a medi per a la detecció d'algunes partícules fonamentals de la matèria. A més, els detectors de neutrins i matèria fosca repartits per tot el planeta, que estudio en el meu projecte, es troben enterrats sota masses de roca, gel o aigua, i parasitant antigues mines, ara tancades, per a utilitzar els metres, i en alguns casos milers de metres de roca, com a escut còsmic per a poder fer deteccions més acurades a l'interior de la muntanya", explica Blanca Pujals.
A la recerca de muons
Si es fan deteccions de partícules a l'interior i a l'exterior de la Muntanya de Sal poden donar resultats interessants. "Algunes de les partícules elementals de la matèria, interactuen de manera feble amb aquesta i això fa que travessin la roca i puguem detectar-les dins la muntanya. Vam poder veure com els 86 metres de muntanya de sal que teníem per sobre nostre quan fèiem la mesura dins la mina, reduïen considerablement el nombre de muons detectats, pel que la muntanya actua d'escut còsmic, que vol dir que ens permet estudiar determinades partícules elementals, ja que redueix l'arribada als detectors d'altres partícules provinents de raigs còsmics que no volem detectar perquè alterarien els resultats del que sí que volem veure amb els nostres detectors per comprendre millor l'Univers", afirma Pujals.
La detecció va estar dirigida pels investigadors de l'IFAE Laia Cardiel, Juan Jiménez, Arnau Villalobos i Òscar Blanch, utilitzant uns detectors de muons que havien construït prèviament a l'IFAE per al projecte de Blanca Pujals.
Un muó és una partícula subatòmica que es forma quan els raigs còsmics procedents de l'univers impacten amb l'atmosfera terrestre. Gràcies a la seva gran energia i massa, els muons poden travessar centenars de metres de roca sense desintegrar-se, arribant fins i tot a detectors situats sota terra. Això els fa especialment presents com a "soroll de fons" en experiments sensibles, i per això cal protegir-se'n amb grans escuts naturals com les muntanyes.
Les muntanyes, com la de Cardona, actuen com un escut còsmic perquè bloquegen la major part de la radiació còsmica de fons que prové de l'espai exterior. Aquesta radiació, formada principalment per muons i altres partícules d'alta energia, pot interferir amb la detecció de senyals molt febles o raríssims, com ara els que generen les partícules com els neutrins o possibles interaccions de matèria fosca. Col·locant els detectors sota terra, sota una gran massa de roca -com una muntanya- es redueix dràsticament aquesta contaminació de fons, permetent als científics captar millor els esdeveniments rars que estan estudiant. Aquest escut és essencial en experiments de física de partícules que busquen detectar fenòmens extremadament rars sense la interferència del soroll produït per la radiació còsmica.
La Muntanya de Sal de Cardona formarà part d'un futur audiovisual sobre el projecte.
El projecte de Blanca Pujals
Un Univers Sintètic de Blanca Pujals, s'aproxima a la xarxa de laboratoris subterranis de física fonamental com a infraestructura sensora, és a dir, com un assemblatge de científics, partícules, líquids, dades, tractats polítics i tecnologies. L'entramat de laboratoris no només estudia les interaccions entre partícules, sinó que també està vinculat a qüestions socials, polítiques i territorials que el projecte de Blanca Pujals fa emergir.
El projecte explora els neutrins, partícules elementals considerades missatgers còsmics, portadors d'energia i informació de l'univers més remot. Seguint el rastre dels neutrins, Pujals es pregunta si és possible que aquestes partícules elementals de la matèria, a més d'ajudar a detectar missatges de l'espaitemps profund, també puguin donar informació per llegir i interpretar qüestions polítiques i socials que també influeixen en la recerca científica.
Aquesta edició de GRAPA s'articula en dos moments de treball. En una primera fase d'experimentació, l'arquitecta i artista Blanca Pujals fa la seva recerca en col·laboració amb els departaments de física teòrica i experimental de l'Institut de Física d'Altes Energies (IFAE) i l'Institut de Ciències del Cosmos (ICCUB). En la segona fase, un grup de joves provinents de diferents àmbits d'estudi treballa amb l'artista quines són les formes de relacionar-nos amb altres espectres o dimensions. Aquesta fase del projecte també aprofundeix en el concepte de neutralitat, reformulat a través de la partícula neutrí.
El grup d'estudi, format per deu joves, funcionarà com un espai de transferència de coneixement i experimentació, i treballarà vinculat a diverses institucions i formes de coneixement mitjançant un interessant itinerari d'activitats artístiques i científiques. El grup participarà en la construcció d'un dispositiu de detecció de partícules subatòmiques a l'IFAE, visitarà i detectarà partícules subatòmiques a l'interior d'una caverna de la Muntanya de sal de Cardona, formarà part d'un taller d'experimentació amb llum blava amb l'artista Jou Serra a Hangar, i assistirà a una sessió d'escriptura narrativa en clau d'horror sobrenatural a la cambra de Faraday de l'IFAE.
Sobre Blanca Pujals
Blanca Pujals és arquitecta, investigadora espacial, escriptora i artista audiovisual. La seva pràctica transversal utilitza la investigació espacial i l'anàlisi crítica per abordar preguntes al voltant de les configuracions geopolítiques de les infraestructures tecnocientífiques contemporànies, les geografies del poder sobre els cossos i els territoris i la geopolítica dels materials. El seu treball abasta cinema, arquitectura, conferències, projectes curatorials, docència i escriptura crítica.
