La astronomía multimensajero es un campo de vanguardia de la astrofísica que integra datos de varios mensajeros cósmicos para obtener una comprensión integral de los fenómenos celestes. Tradicionalmente, los astrónomos han dependido del estudio de la radiación electromagnética en diferentes longitudes de onda, como la luz visible, las ondas de radio, los rayos X y los rayos gamma, para explorar el universo. Sin embargo, en los últimos años, el desarrollo de nuevas tecnologías de detección ha permitido la observación de otros mensajeros cósmicos, incluyendo neutrinos, ondas gravitacionales y rayos cósmicos. El concepto de astronomía multimensajero se basa en la comprensión de que diferentes tipos de mensajeros pueden proporcionar información distinta y complementaria sobre eventos y objetos astrofísicos. Por ejemplo:

1. Radiación Electromagnética: Incluye luz visible, ondas de radio, radiación infrarroja, radiación ultravioleta, rayos X y rayos gamma. Cada longitud de onda proporciona información única sobre diferentes procesos físicos que ocurren en objetos astronómicos, como temperatura, composición y dinámica de estrellas, galaxias y otros fenómenos celestes.
2. Neutrinos: Son partículas subatómicas que interactúan débilmente con la materia y pueden penetrar grandes distancias en el espacio sin ser significativamente absorbidas o dispersadas. Los procesos astrofísicos de alta energía, como explosiones de supernovas, núcleos galácticos activos y explosiones de rayos gamma, pueden producir neutrinos. La detección de neutrinos proporciona información valiosa sobre los eventos más energéticos y cataclísmicos del universo.
3. Ondas Gravitacionales: Son ondulaciones en el tejido del espacio-tiempo causadas por la aceleración de objetos masivos, como la colisión de agujeros negros, la fusión de estrellas de neutrones o explosiones asimétricas de supernovas. A diferencia de las ondas electromagnéticas, las ondas gravitacionales pueden atravesar la materia intermedia sin ser absorbidas o dispersadas, ofreciendo un medio único para sondear los eventos más violentos y energéticos del universo.
4. Rayos Cósmicos: Son partículas de alta energía, principalmente protones y núcleos atómicos, que viajan por el espacio casi a la velocidad de la luz. Sus orígenes aún están bajo investigación, pero se cree que son producidos por fuentes como remanentes de supernovas, núcleos galácticos activos y posiblemente incluso procesos dentro de nuestra propia galaxia. El estudio de los rayos cósmicos proporciona información sobre el origen y la propagación de las partículas energéticas en el cosmos.

Al combinar observaciones de diferentes mensajeros, la astronomía multimensajero busca desentrañar los misterios del universo con un detalle sin precedentes. Por ejemplo, la detección simultánea de ondas gravitacionales y radiación electromagnética de la fusión de dos estrellas de neutrones en 2017 marcó un logro histórico en la astronomía multimensajero, permitiendo a los científicos estudiar el evento a través del espectro electromagnético y confirmar hipótesis de larga data sobre los orígenes de los elementos pesados y la naturaleza de las fusiones de estrellas de neutrones.

En esta línea de investigación, contribuimos a la investigación de fenómenos astrofísicos a través de varios mensajeros, entre los que podemos destacar:

1. Actividades de caracterización de detectores en el experimento KM3NeT;
2. Búsqueda de eventos coincidentes entre diferentes mensajeros utilizando datos de las colaboraciones Virgo y KM3NeT;
3. Estudio de colisiones binarias en ondas gravitacionales y vinculación de teorías de gravedad modificada;
4. Desarrollo de conductos de análisis de datos para diversos mensajeros;
5. Aplicación de técnicas de Aprendizaje de Máquina para la identificación de ruido en detectores de ondas gravitacionales de la colaboración Virgo.