Cosmología

La cosmología es un área en rápido desarrollo que vincula aspectos de las teorías de la gravitación, la física de partículas y la astrofísica. El descubrimiento de la expansión acelerada del universo y la detección exitosa de la anisotropía y la polarización en la radiación cósmica de fondo implica un universo donde casi el 96% de su contenido es desconocido. Sabemos que la mayor parte de la materia oscura no es bariónica y que la energía oscura llena el universo en las escalas más grandes observadas. En este grupo, estudiamos temas de cosmología teórica, tanto en épocas tempranas (inflación, recalentamiento) como en épocas posteriores (era dominada por la materia oscura y la energía oscura). También estudiamos las limitaciones de modelos cosmológicos alternativos, utilizando información de cúmulos de galaxias como sondas de observación, como lentes gravitacionales, emisión de rayos X, efecto Sunyaev-Zeldovich, etc. Víctor Cárdenas y José Villanueva desarrollan modelos teóricos para la materia y la energía oscuras, probándolos con un conjunto diverso de datos de observación para ayudarnos a comprender mejor las características de estos componentes oscuros.

Física de partículas

La Física de Partículas tiene como objetivo describir los fenómenos naturales, considerando los constituyentes fundamentales de la materia y sus interacciones. Hasta la fecha, la materia está formada por quarks (que, por ejemplo, existen dentro de protones y neutrones) y leptones (como los electrones). Dichas partículas forman diferentes estructuras presentes en nuestro Universo por sus variadas interacciones. Por otro lado, según nuestro conocimiento actual, las interacciones fundamentales responsables de todos los fenómenos físicos son cuatro: la gravedad, el electromagnetismo y las interacciones débiles y fuertes.

La investigación de nuestro Instituto en Física de Partículas se centra en dos grandes temas. Por un lado, trabajamos en el desarrollo de técnicas matemáticas para evaluar diagramas de Feynman de alto orden, que son herramientas habituales en cualquier cálculo perturbativo utilizado para estudiar procesos que involucran partículas subatómicas. Por el contrario, nuestro grupo trabaja en física hadrónica en la región no perturbativa utilizando diferentes métodos fenomenológicos, especialmente aquellos basados en dualidades Gauge / Gravity en el enfoque Bottom-Up y utilizando Light Front Holography.

Gravitación

Una de las áreas de mayor desarrollo teórico en la física contemporánea corresponde a la gravitación, en la que materia y geometría se unen para describir con asombrosa precisión la danza de los cuerpos en el universo. Este grupo investiga sobre pruebas de gravitación, distribuciones finitas de materia y movimiento de partículas en diferentes espacio-tiempo, con especial énfasis en contrastar los parámetros de la teoría con los datos observacionales actuales.