Última actualización 20 Febrero, 2008 13:04 h.

REPORTAJE

El Universo se estudia desde Canfranc

Texto y fotos: Ainhoa Camino. Fotos: Foto Peñarroya
Reportaje publicado en la revista "El mundo de Los Pirineos", Nº 44.

El Universo -su génesis, cómo se estructura, qué materias lo componen, y cómo y hasta cuándo seguirá evolucionando-, es una de las cuestiones que más ha inquietado al hombre desde siempre. Ciencias como la Astrofísica, la Cosmología o la Física de Partículas Elementales han intentado esclarecer estos misterios. Los mismos en los que el Grupo de Investigación en Física Nuclear y Astropartículas de la Universidad de Zaragoza lleva trabajando, desde la localidad oscense de Canfranc, con excelentes resultados.

Laboratorio nuevo
Nuevas instalaciones del Laboratorio Subterráneo.

Hace más de 20 años que se inició la actividad del Laboratorio Subterráneo de Canfranc. Una instalación única en su género en España, y una de las escasas que existen en el planeta, tanto por sus características como por las investigaciones que en su interior se realizan. El impulsor de este centro desde el que se analiza el Cosmos fue el profesor Ángel Morales, fallecido en noviembre de 2003. Él, junto a los científicos José Ángel Villar y Julio Morales (hermano de Ángel), actuales directores adjuntos del centro –el director es el italiano Alessandro Bettini-, además de las restantes personas que componen el equipo, son los hacedores de que en la comunidad científica internacional el nombre de Canfranc sea más que conocido.

Sin embargo, aquellas personas que conozcan la villa canfranquesa se preguntarán, ¿dónde se encuentra tal instalación? Pues la respuesta es oculta. Bajo el macizo de El Tobazo con una cobertura de unos 880 metros de roca sobre sus cabezas, en el interior del túnel carretero del Somport y del ferroviario de Canfranc, lugar donde se abrieron las primeras instalaciones. La razón de esta circunstancia reside en la naturaleza de las investigaciones que centran la actividad del equipo aragonés: la búsqueda directa de la materia oscura y el estudio de la naturaleza y propiedades del neutrino.

La materia oscura es una de las cuestiones más importantes por resolver en Cosmología. “Menos del 1% del Universo “brilla” y menos del 4% es materia convencional, el resto es materia y energía oscura, invisible”, apunta Julio Morales. Lo que los científicos intentan conocer es la composición de esa materia oscura, sobre todo la denominada exótica, que son restos del Bing Bang, y como apunta Villar, “no es de la materia que estamos hechos”.

El neutrino es una de las partículas elementales más pequeñas, sin carga eléctrica, y que podría formar parte de la materia oscura. “El modelo estándar supone que el neutrino no tiene masa”, comenta Morales. Sin embargo, algunas de las investigaciones efectuadas en Canfranc tienen como objeto el intentar concretar su peso. Algo que de lograrse, “revolucionará el mundo de la física”, apunta Morales.

En definitiva, conocer mejor la materia oscura y el neutrino será conocer mejor el Universo. Pero, los científicos no pueden ver directamente ninguna de estas dos partículas, ya que no emiten luz ni cualquier otra radiación electromagnética. Por ello, como explica Villar “necesitamos que el fondo de radiación cósmica que se registra en nuestros experimentos sea muy inferior a la señal que buscamos, y esto se consigue en instalaciones subterráneas o submarinas, donde el espesor de agua o de roca sirve para minimizar esta radiación”. Por ello la instalación canfranquesa se encuentra, como apunta Villar, “justo bajo la zona en que la masa rocosa de El Tobazo alcanza su volumen máximo, facilitándonos un aislante que equivale a un blindaje de 2.450 metros de agua”.

Experimento
Uno de los experimentos realizados en las dependencias antiguas.

Centro internacional
Auspiciado y apoyado por el la Comisión Interministerial de Ciencia y Tecnología Española (CICYT), dentro del Programa Nacional de Física de Partículas, el de Canfranc es el único laboratorio subterráneo dedicado a la Astrofísica de Partículas que hay en España y uno de los pocos existentes en el mundo. Actualmente hay instalaciones similares en funcionamiento en Homestake y Soundan (EEUU); Sudbury (Canadá), en el Antártico, en Kamioka y Oto (Japón), Baksan y Baikal (Rusia) y Boulby (Reino Unido), Modane-Frejus (Francia) y Gran Sasso (Italia). Equipos con los que colabora y trabaja el grupo aragonés en el desarrollo de algunas investigaciones (en estos años han pasado un centenar de científicos de 11 países distintos) y que ahora, en el caso de los laboratorios europeos, se van a intensificar, gracias al sexto programa marco de la Unión Europea. En él se establece la creación de una Red Europea de Instalaciones, con el objeto de coordinar las actividades y experimentos e intercambiar información.

Sin embargo, el equipo de Villar y Morales ha hecho méritos para tener un lugar destacado en este ‘exclusivo club’. Dicho equipo fue uno de los pioneros en el empleo de la técnica basada en detectores de centelleo para la detección de la materia oscura, y en su amplio y competitivo currículo también se encuentra uno de los experimentos líderes de ámbito mundial en la búsqueda de la materia oscura, el IGEX-DM.

Méritos que demuestran la importancia que tiene esta instalación y explican el hecho de que, ahora, cuenten con un nuevo recinto, próximo al primitivo, y dispongan de un espacio que pasa de los 105 metros cuadrados que tiene la antigua instalación a los cerca de 1.000 que existen en el nuevo centro. Un salto que según los dos investigadores, “intensificará la posibilidad de colaborar con otros grupos y nos convertirá en el segundo laboratorio subterráneo más grande de Europa”. Eso sí, una vez se hayan completado las obras de consolidación de la estructura del centro, previsiblemente a finales de 2008.

La búsqueda
La llegada del equipo científico al túnel ferroviario de Canfranc no fue una casualidad. Julio Morales recuerda como “antes de localizar estas galerías, estuvimos viendo otras posibilidades: El túnel de Bielsa, una mina de sal en Zaragoza... Pero al final, las dos galerías que localizamos en el interior del túnel canfranqués nos parecieron la mejor opción, y solicitamos al Ministerio de Fomento permiso para reutilizarlos”.

Ambos científicos rememoran el día del hallazgo, el 19 de enero de 1985: “Ataviados con casco y linterna nos introdujimos por la boca del abandonado túnel ferroviario, sin saber qué nos íbamos a encontrar y un poco inquietos, porque los vecinos de Canfranc nos habían advertido de que el túnel estaba repleto de víboras y que la abundante maleza existente no nos iba a dejar pasar”.

Muy al contrario de aquellas advertencias, los científicos, tras recorrer 750 metros de un corredor que sólo estaba invadido por “un palmo de moho”, apuntan, localizaron en una de las paredes laterales dos pequeñas galerías, de unos 12 metros cuadrados cada una. “Al tiempo, descubrimos que estos huecos habían sido construidos en la II Guerra Mundial y que habían estado llenos de dinamita, para que en caso de invasión enemiga se explosionaran, evitando, así, la posibilidad de entrar en España a través del túnel”.

Miedos y sospechas

Laboratorio antiguo
Laboratorio antiguo, de 105 metros cuadrados.

Aquellos primeros años no fueron sencillos. Los canfranqueses, que veían cómo un grupo de científicos entraba por el viejo túnel del ferrocarril, temían que allí se estuviera trabajando con energía nuclear o materiales radiactivos y la voz de alarma saltó rápidamente a otras esferas. “Aún conservo recortes de prensa con algunos de los titulares que el laboratorio tuvo aquellos años”, señala Villar. “Había uno que decía algo así como ‘Se interpela al gobierno a que explique las pruebas nucleares que se están haciendo en Canfranc’”.

Esos miedos provocaron, como recuerda Julio Morales, que “un día llegáramos a trabajar y nos encontráramos una sentada delante del túnel para impedirnos el paso”. Las sospechas se dispersaron cuando se organizaron unas jornadas de puertas abiertas. “Creo que ningún vecino se quedó sin ver las instalaciones y numerosas personas foráneas se apuntaron a aquellas visitas”, apunta Morales.

Viendo el orgullo con el que los canfranqueses se refieren a este laboratorio, salta a la vista que aquella idea, y posteriores jornadas que sobre la instalación se han organizado, fue muy buena. Algunas de las personas que tuvieron la suerte de estar entre los primeros visitantes conservan aquel día grabado en su memoria: “Entramos en el laboratorio como lo hacían ellos, en la estación de tren montados en una furgoneta ‘Renault 4F’, a la que habían quitado las ruedas, para que el vehículo pudiera avanzar montado sobre los raíles; cuando abrieron la puerta y vimos el trabajo que allí hacían, nos quedamos muy sorprendidos”.

Villar apunta que “aquellos temores no tenían ningún fundamento, seguramente este laboratorio sea uno de los lugares más limpio de España, ya que todos los elementos y componentes que entran al recinto son “limpios” desde el punto de vista radiactivo, intentamos tocar lo mínimo con las manos descubiertas y el uso de calzas es necesario, el aire está filtrado y hasta los cables son especiales, tienen bajo contenido radiactivo”. De hecho, además de las investigaciones sobre la materia oscura y el neutrino, también se realizan experimentos con aparatos de medida de bajas radiactividades (AMBAR), que sirven para medir la radiopureza de materiales y componentes que pueden ser usados en experimentos.

Entreda por galería ferroviaria
Entrada por el túnel ferroviari a las antiguas instalaciones.

Entre galerías
La productividad del equipo aragonés motivó que aquellas dos primeras salas de apenas 12 metros cuadrados se ampliaran, rápidamente, con dos casetas prefabricadas que se montaron sobre las vías. Pero en 1994 comenzaron las obras del túnel carretero del Somport y las nuevas instalaciones tuvieron que ser desmontadas, ya que el corredor del ferrocarril, paralelo al túnel viario, iba a tener un papel fundamental en la construcción y posterior utilización del Somport. Entonces surgió el laboratorio de 105 metros cuadrados útiles, y, cuando se inauguró el túnel carretero, una nueva vía de entrada: el propio Somport.

Las nuevas instalaciones tienen este acceso y su uso requiere un completo protocolo de comportamiento que explica Alfonso Ortiz de Solórzano, ingeniero técnico del grupo: “Al llegar al edificio de control del Somport, debemos bajar del vehículo para avisar de que vamos a entrar. Tras recorrer 2,5 kilómetros por el interior, precedidos por un coche de control que avisa que somos ‘un convoy especial’, debemos detenernos nuevamente. Esto es necesario por las propias medidas de seguridad del túnel”.

Tras abrir una amplia y pesada puerta metálica, el vehículo se introduce en una de las galerías de evacuación del Somport, que conectan con el antiguo túnel. Justo en la intersección de ambos corredores está el nuevo laboratorio y a escasos 40 metros de allí, una nueva puerta indica la entrada del antiguo centro. Puede que de aquí salga un día la respuesta a los misterios del Universo.

 

TÉRMINOS

Partículas elementales: Todo lo que existe en el universo está hecho de materia que se puede descomponer en una docena de partículas elementales. Los físicos han identificado 12 partículas elementales y 4 interacciones como los elementos básicos a partir de los cuales se puede construir todo el universo, incluyendo sistemas tan complejos como los seres vivos. Las partículas elementales son los objetos más simples que se pueden concebir. En general no tienen partes ni se pueden dividir en componentes más sencillas.

Detector de centelleo: Detector muy sensible compuesto por un material que emite luz al incidir sobre él la radiación.

Materia oscura: Materia que no puede ser detectada por la radiación que emite (no es visible en ninguna parte del espectro con los medios técnicos actuales) pero que puede ser inferida a partir de los efectos gravitacionales que causa en materia visible tal como estrellas o galaxias.

Neutrino: En italiano la palabra neutrino significa el 'neutro pequeño'. Es una partícula elemental de masa nula (o muy cercana a nula) que no tiene carga y no siente la fuerza nuclear fuerte. Fue propuesto por Wolfgang Pauli en 1930 y descubierto en 1956 por Fred Reines y Clyde Cowan.