Se contribuye a la solución de problemas de equilibrio, estabilidad y
transporte de plasmas confinados magnéticamente, en el contexto de la
investigación de fusión nuclear controlada. En particular se estudian
mecanismos que permitan mejorar el confinamiento de plasmas en aparatos de
confinamiento toroidal, como son los tokamaks y los stellerators.
Se desarrollan estudios de flujos astrofísicos y de fases de evolución
estelar. Entre estos, se estudian jets en distintos contextos: en
destellos de rayos gamma, jets de estrellas jóvenes y evolucionadas, jets
en sistemas binarios estelares. Otros ejemplos de flujos estudiados son:
remanentes de supernova, nubes moleculares turbulentas, flujos a escala
galáctica (vientos de brotes de formación estelar, redistribución de masa
galáctica), regiones fotoionizadas y la interacción de exoplanetas con
vientos estelares y sus campos magnéticos, y la fase de envolvente común.
Para realizar estos estudios, se desarrollan localmente códigos de fluidos
(hidro- y magnetohidrodinámicos newtoniana y relativista), de transporte
radiativo y de cinética química. También se desarrollan modelos
analíticos, y trabajo observacional (basado en observaciones de
telescopios terrestres y orbitales).
• Experimentos de Espectroscopía con Átomos Alcalinos y Estudios de
Absorción de Rayos X
Se estudian procesos de interacción entre sistemas atómicos y campos de radiación láser con el objetivo de
desarrollar herramientas experimentales de control cuántico, tanto en vapores atómicos térmicos como en nubes
de átomos fríos confinadas en trampas magneto-ópticas. Las técnicas de espectroscopía de precisión desarrolladas
permiten manipular los grados de libertad internos y de movimiento de los átomos. Se estudia así la producción de
estados de Rydberg mediante procesos de excitación multifotónica, con el objetivo de desarrollar tecnologías cuánticas
como sensores de radiación electromagnética en la región de los terahertz. Se estudian asimismo los efectos que la
estructura de intensidad, polarización, fase y momento angular orbital de un haz luminoso tiene en la probabilidad
de producir transiciones prohibidas por la aproximación dipolar eléctrica. La creación de novedosos métodos de
control cuántico de los estados atómicos es la motivación principal de esta investigación. Se estudia además la
estructura de materiales altamente correlacionados que contienen metales de transición por absorción resonante
de rayos X y por esparcimiento inelástico de rayos X blandos (RIXS). También con la meta de contribuir al avance
de las tecnologías cuánticas mediante la implementación de sistemas de metrología cuántica y espectroscopía de
alta precisión en México, se realiza el desarrollo de un sensor cuántico de alta precisión, específicamente un
gravímetro atómico, basado en técnicas de interferometría con ondas de materia.
Se realizan investigaciones experimentales en astrobiología, con la
finalidad de estudiar algunos de los procesos fisicoquímicos más
importantes de la evolución química para la formación abiótica de
compuestos orgánicos en ambientes terrestres, así como los que pueden
estar ocurriendo en diversos sitios extraterrestres dentro de nuestro
sistema solar como Marte y las lunas heladas de Titán, Europa y Encelado.
Adicionalmente, se pretende contribuir con técnicas de análisis químico
cuantitativo que puedan ser empleadas en misiones de exploración espacial.
Se realizan estudios teóricos de atmósferas planetarias e investigación
sobre condiciones de habitabilidad planetaria y detección remota de vida
en exoplanetas. También se hace investigación experimental sobre las
características físicas y químicas de discos protoplanetarios y
componentes de meteoritos.
Se realizan investigación relacionadas con la radiólisis y termólisis de
compuestos de importancia prebiótica en el contexto de evolución química,
reacciones inducidas por la radiación en sistemas acuosos congelados y el
efecto de la radiación en sólidos como los halogenuros alcalinos con
impurezas de tierras raras, los cambios en las propiedades en sólidos
irradiados, fenómenos de superficie y las aplicaciones de las propiedades
de sólidos a evolución química y dosimetría.