El Instituto de Física de Cantabria, 25 años desentrañando la estructura del universo

El Instituto de Física de Cantabria (IFCA-CSIC-UC) es un centro de investigación multidisciplinar cuyo objetivo principal es el estudio de la estructura fundamental del universo: desde los objetos más pequeños (física de partículas) hasta las configuraciones más grandes (cosmología, astrofísica y astronomía), así como los fenómenos no lineales y el comportamiento colectivo de los sistemas físicos.

Además de llevar a cabo investigaciones básicas de vanguardia, el IFCA aborda algunos de los desafíos globales más acuciantes de la sociedad, como son el tratamiento de Big Data y Machine Learning, los desarrollos en Inteligencia Artificial y las proyecciones de Cambio Climático. Además, forma parte de la Red Española de Supercomputación (RES) y participa en iniciativas internacionales para proporcionar recursos computacionales en el paradigma de Ciencia Abierta.

El IFCA nació el 8 de junio de 1995 a través de un convenio de colaboración firmado por José María Mato de la Paz, el entonces presidente del Consejo Superior de Investigaciones Científicas, y Jaime Vinuesa, rector de la Universidad de Cantabria. Este fue el colofón de un proceso que había comenzado a finales de los 80 con un acuerdo entre ambas instituciones sobre la creación de un centro mixto llamado en un principio Instituto de Estudios Avanzados en Física Moderna y Biología Molecular.

Tras haberse situado durante los primeros años en un ala de la Facultad de Ciencias, desde 2001 posee su propio espacio frente a ella en el edificio Juan Jordá, localizado en el campus de la Universidad de Cantabria (UC), en Santander. Más de 3.000 metros cuadrados distribuidos en cuatro plantas que comprenden tanto los despachos del personal investigador como las salas de reuniones, los laboratorios y un centro de computación que alberga el supercomputador Altamira, el tercero más potente del país.

El profesor F. Xavier Barcons,  director general del European Southern Observatory (ESO), fue el primer director del centro, cargo que han ido ocupando sucesivamente diferentes investigadores del mismo: Luis Pesquera, Jesús Marco, Francisco Matorras y Enrique Martínez. En la actualidad dirige el IFCA el profesor José Manuel Gutiérrez.

Este instituto ha crecido de forma constante en todos sus aspectos desde su creación hace casi 25 años. Con el transcurso del tiempo ha conseguido consolidar grupos de investigación firmes que trabajan en física de vanguardia y se enriquecen continuamente de la poderosa combinación entre la capacidad teórica y la experimental/observacional. Hoy en día el centro cuenta con unas 90 personas entre las que se incluyen alrededor de 30 investigadores en plantilla.

El personal participa y publica anualmente más de 200 artículos en las principales revistas internaciones especializadas. A la hora de investigar en ciencias básicas, el organismo mantiene los más altos estándares en su producción científica en los cerca de 40 proyectos que tiene activos. Además de estas cifras, quizás lo más relevante es que los equipos de investigación han cumplido con éxito sus compromisos e hitos científicos gracias a la dedicación y el esfuerzo de todo el personal.

En noviembre de 2018 el IFCA recibió la acreditación como Unidad de Excelencia María de Maeztu, otorgada por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades. Además del mérito científico del premio, este reconocimiento proporciona fondos adicionales y la posibilidad de solicitar convocatorias específicas para atraer jóvenes talentos.

El objetivo fundamental del IFCA es la investigación científica de alta calidad en los ámbitos de la Astrofísica y la Estructura de la Materia. El centro está organizado en las siguientes seis líneas de investigación:

• Física de Partículas e Instrumentación: Estudia los constituyentes fundamentales de la materia y las leyes que describen su dinámica mediante la realización de experimentos que utilizan potentes aceleradores de partículas y complejos detectores. El grupo participa en el experimento CMS del Gran Colisionador de Hadrones (LHC, CERN) y en el experimento DAMIC-M para la búsqueda directa de Materia Oscura.

• Cosmología Observacional e Instrumentación: Estudia el origen y la evolución del Universo a través de observaciones cosmológicas que incluyen el Fondo Cósmico de Microondas y la distribución de galaxias. El grupo participa en el diseño y desarrollo de instrumentación, tanto para observatorios terrestres como embarcada en satélites, y en el análisis de datos astronómicos en colaboraciones internacionales como QUIJOTE y PLANCK.

• Galaxias y AGNs: Realiza investigaciones con observaciones astronómicas en multitud de bandas espectrales con el fin de entender el crecimiento de los agujeros negros supermasivos y su relación con la evolución de las galaxias. El grupo participa en el diseño y desarrollo de instrumentación astronómica, en particular en misiones para astronomía de rayos X, como Athena.

• Dinámica No Lineal: El grupo investiga fenómenos estocásticos y no lineales en sistemas físicos de forma teórica-computacional y experimental. Los temas de investigación incluyen el caos de alta dimensión, los efectos del ruido/fluctuaciones en sistemas físicos y los efectos no lineales en láseres de semiconductor.

• Computación Avanzada: Desarrolla e integra técnicas y sistemas de computación avanzada, tales como grid, cloud y supercomputación, para resolver problemas científicos complejos en varias disciplinas. Para ello el grupo participa en iniciativas internacionales en el marco de la “European Open Science Cloud”, como EGI, EOSC-Hub, EOSC-synergy, Deep Hyrid DataCloud y Extreme DataCloud.

• Meteorología y Minería de Datos: Estudia la variabilidad regional del clima mediante el análisis de grandes volúmenes de datos, desde observaciones a simulaciones de modelos climáticos. El grupo utiliza técnicas estadísticas y machine learning, con especial énfasis en la predicción estacional y el cambio climático. Colaboran en proyectos internacionales como IPCC y CORDEX.

Un pilar esencial de la investigación que se desarrolla en el IFCA es la colaboración con las mayores agencias científicas y laboratorios, así como la participación en los proyectos internacionales más relevantes en nuestras áreas de interés. El nivel de excelencia de la actividad del IFCA hace de él un centro de investigación reconocido internacionalmente.

Un papel importante en la actividad del instituto es el trabajo de formación, la transferencia del conocimiento, la comunicación y la divulgación. Una gran parte del personal del IFCA tiene una participación directa e intensa en el programa de grado de la Universidad de Cantabria. Además, se han promovido dos programas de Máster Interuniversitarios Oficiales acreditados por la Agencia Nacional de la Calidad y Acreditación (ANECA) con la Universidad de Cantabria (UC) y la Universidad Internacional Menéndez Pelayo (UIMP), y con la colaboración del CSIC. El Máster en Ciencia de Datos comenzó en el curso académico 2017-2018, mientras que el Máster en Física de Partículas y Física del Cosmos tuvo en 2018-2019 su primera edición. La actividad de formación del instituto ha dado como resultado 23 tesis doctorales en los últimos 5 años.

La actividad científica del centro se traduce también en una colaboración continua con empresas regionales, nacionales e internacionales de base tecnológica y especializadas en la industria. En promedio, el IFCA colabora estrechamente con 20 compañías y tiene acuerdos con la FAO-ONU en actividades relacionadas con la transferencia de conocimiento y consultoría.

A la vista de las estadísticas existentes en cuanto a la brecha de género en los ámbitos científicos y tecnológicos, el IFCA se muestra firmemente comprometido con la inclusión y la igualdad de las mujeres en la ciencia. Estos aspectos de visibilización y representación equitativa están siempre presentes, tanto en nuestras actividades de comunicación y divulgación como en la política interna del centro. En 2018 el CSIC reconoció al instituto con un accésit en la primera edición del Distintivo de Acreditación en Igualdad de Género.

El equipo de comunicación y divulgación del IFCA ha consolidado su presencia a nivel regional y nacional. Existe un intenso programa de eventos dirigido a centros educativos de primaria y secundaria que se desarrolla a lo largo del período académico y permite acceder a miles de estudiantes por curso escolar. Además, se organiza un número similar de eventos orientado a un público general, haciendo uso de una gran variedad de plataformas.

Además de sus propios recursos e instalaciones, el IFCA gestiona infraestructuras de investigación y divulgación a través de unidades asociadas, como el Observatorio Astronómico de Cantabria (OAC), una instalación del Gobierno de Cantabria gestionada científicamente por la Universidad de Cantabria a través del instituto que cuenta con la participación de la Asociación Astronómica de Cantabria.

De esta forma el IFCA, la única Unidad de Excelencia María de Maeztu de Cantabria alcanza el cuarto de siglo de trayectoria a través de una labor científica de alto nivel y un contacto continuo con la sociedad que lo rodea.

Marta Seror / CSIC Comunicación