El laboratorio a 850 metros bajo tierra del Pirineo donde se busca el origen del universo

Canfranc no solo esconde una historia basada en su estación centenaria, espías, nazis, oro robado y wolframio. En el interior de las faldas del macizo del Tobazo, ubicado en este municipio del Pirineo aragonés y a más de 850 metros de profundidad, se encuentra uno de los laboratorios más punteros del mundo para el estudio de la materia oscura, el origen del Universo y de nuestra razón de ser. Es el Laboratorio Subterráneo de Canfranc (LSC) y su profundidad tiene una explicación: hay que aislar la radiación cósmica y la radioactividad creando un 'silencio cósmico' para investigar sucesos naturales o la colisión con un átomo de neutrinos que viene del cosmos. Nada ni nadie puede interferir en la investigación que cambiará el mundo como lo conocemos. En las profundidades de la tierra, donde apenas hay fondo radioactivo, se explora la naturaleza desde su génesis.

Este laboratorio está ubicado en el túnel abandonado del tren que conectó durante décadas a España con Francia y poco a poco se ha convertido en el segundo de Europa y uno de los más reconocidos del mundo. Cerca de 200 investigadores e ingenieros trabajan a destajo cada día junto con otros 1.000 que usan puntualmente las instalaciones del Laboratorio Subterráneo de Canfranc. Sin que lo que están investigando a 850 metros de profundidad se pueda confundir con alguna impureza o cambio en la naturaleza, están alojando experimentos que intentan encontrar fenómenos especiales de la naturaleza con tecnología puntera: como fotografías supersónicas que hace fotos cada milímetro de segundo o la medición de volcanes, terremotos o tsunamis.

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Los proyectos tienen siempre un marco internacional y está coordinado con hasta siete instituciones en proyectos que van desde la inteligencia artificial, la electrónica, la composición geomagnética, entre otras. Su joya de la corona es el proyecto Hyper-Kamiokande, liderado por la Universidad de Tokio y el principal laboratorio de física de partículas de Japón. Lo que se investiga en consonancia con este estudio será explotado en el mayor telescopio de neutrinos que se está construyendo en el país asiático. Este proyecto científico tiene su viabilidad garantizada para los próximos diez años gracias a un presupuesto de 11 millones hasta 2031. Quizá para entonces todo haya cambiado y entendamos el origen del universo desde un remoto laboratorio en el histórico valle del Aragón.

Las partículas esquivas

La ciencia poco sabe de los neutrinos y de la materia oscura: dos partículas esquivas que están en la naturaleza. Los neutrinos no interaccionan con nada y atraviesan planetas; y la materia oscura se sabe de su existencia pero nada más. Son dos de los misterios del universo que esperan ser resueltos en Canfranc. La única opción para lograr averiguar su naturaleza básica e investigar su comportamiento es en lugares donde el resto de radiaciones cósmicas que proceden del espacio no accedan al experimento y logren alterarlo. De ahí, estar en el Tobazo a 850 metros bajo tierra. Centenares de científicos de todo el mundo buscan una respuesta en Canfranc y su avance experimental es lento y progresivo. No es cosa de un día ni de un año.

El director del Laboratorio Subterráneo de Canfranc, Carlos Peña, en declaraciones a El Confidencial, explica que "en el LSC estamos en condiciones de silencio cósmico, que significa estar en nulo o muy bajo fondo radioactivo para explorar las circunstancias de la naturaleza. Es como si tienes un instrumento que está midiendo constantemente y estás en una tormenta donde los rayos perturban el clima. La montaña nos protege de los rayos cósmicos y solo nos llega uno de cada 3.000 que hay". Pero ¿y qué se estudia realmente en LSC? ¿Cuál sería su aplicación inmediata en el día a día?

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Carlos Peña lo tiene claro. "Hay varias líneas de investigación, como el experimento que intenta buscar una desintegración muy rara, mediante un isótopo muy estable, y así demostrar si el neutrino es materia o antimateria. Con una aplicación real en la tecnología hospitalaria. Un laboratorio como el que se encuentra en Canfranc, donde el silencio cósmico es constante, es capaz de dar solución a problemas que harán avanzar la ciencia notablemente. Por ejemplo, según explica Peña, seremos capaces de reducir el impacto en ordenadores cuánticos o incluso llegaríamos a entender el envejecimiento con experimentos en biología, para saber cómo funcionan las moléculas en ausencia de radiación.

El origen del universo

El proyecto más ambicioso de los que Canfranc es protagonista estudia la naturaleza de los neutrinos, la partícula en la que buscan una inusual desintegración que explicaría la asimetría entre la materia y la antimateria. Y, por tanto, el origen del universo, la vida y toda nuestra existencia. A día de hoy, la teoría sobre cómo se origina el universo tiene visos de ser cierta, pero se necesita verlo en la práctica. ¿Y cómo? Hay que mejorar la tecnología y agrandar el foco de lo que se está intentando hacer realidad. El director del LSC, Carlos Peña, detalla que "con la tecnología actual podríamos comprobarlo una vez cada 1.000 años, y se está en construcción de una mejor tecnología para lograr verlo una vez al año". Por el momento, haciendo un símil, es como descubrir un grano de oro en todas las playas del Levante. Y buscan ampliar esta posibilidad.

Lo que puede salir de este resultado abre un abanico de posibilidades del universo que aún no alcanzamos a entender. Nuestra capacidad de entendimiento, según los físicos teóricos, está cercana al 5% de la materia visible del Universo y la materia oscura es aún una completa desconocida. Precisamente, sobre el origen del universo, dentro del proyecto NEXT, el reciente descubrimiento de una nueva molécula fluorescente fue publicado en la revista 'Nature' y está considerado como uno de los proyectos científicos con mayor protección. Desde el departamento de Ciencia del Gobierno de Aragón explican que "el nivel de los proyectos es altísimo". Y así lo reconoce la consejera autonómica, Maru Díaz, en declaraciones a este diario, al afirmar que "están llamados a revolucionar el campo de la física en los próximos años". El convenio de financiación se firmó recientemente y, por parte del Ejecutivo autonómico, se destina 5,1 millones de euros al LSC en la próxima década. "Dotamos de estabilidad financiera a largo plaza a esta instalación singular que es toda una referencia internacional".

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La joya de la corona es el proyecto Hyper-Kamiokande, clave para desintegrar los protones, la partícula subatómica de la que está formado el ser humano y da estabilidad al Universo. Este proyecto se basa en la construcción de un telescopio de neutrinos donde, como ejemplo, se puede ver una estrella antes de que explote. Este telescopio será igual que tres estadios de fútbol, uno encima de otro de 70 metros de diámetro y 70 metros de alto. Todo ello dentro de una montaña ubicada en Japón, llena de agua excesivamente pura, rodeada de detectores (tubos multiplicadores que toman luz y lo convierten en electricidad) y completamente a oscuras. ¿Y esto es suficiente para desintegrar un protón? Solo se logrará descubrir este fenómeno cuando llegue un neutrino de una estrella que está a punto de explotar y al chocar con un detector generará un haz de luz que lo demostrará. Suena de ciencia ficción y podría estar más cerca de lo que pensamos.