El estudio las partículas elementales que se originan en procesos astrofísicos ha cobrado gran relevancia en los últimos años. De particular importancia es el estudio de los neutrinos proveniente del interior de la tierra, el sol, las supernovas y otros escenarios astrofísicos que producen neutrinos ultra-energéticos. Además de su relevancia en la astrofísica, estos estudios brindan información sobre las propiedades de los neutrinos. Por otro lado, ha quedado bien establecido que la materia bariónica solo constituye el 5% de la materia del universo, mientras que cerca del 27%, corresponde a la materia oscura (MO), que se manifiesta a través de sus efectos gravitacionales, pero de la cual se desconoce cualquier otra propiedad. Entender la naturaleza de la MO en uno de los temas de mayor relevancia en la ciencia.
En el IFUNAM se desarrolla un intenso programa de investigación teórico y experimental en estos temas. Se estudian diversos aspectos de la física de neutrinos y se analizan extensiones del modelo estándar que, entre otros elementos, incorporan partículas que son posibles candidatos de materia oscura. Se analizan también, escenarios donde hay una conexión entre la física de neutrinos (masas y mezclas) con la MO.
En cuanto a los grupos experimentales, éstos participan activamente en varios de los proyectos internacionales más importantes: (i) El experimento HAWC (Puebla, México) diseñado para detectar rayos gamma y rayos cósmicos ultra-energéticos; (ii) El detector AMS 02 (Estación Espacial Internacional) en donde se monitorean rayos cósmicos y antimateria; (iii) En el laboratorio subterráneo SNOLAB (Canadá) se participa en varios experimentos relacionados con el estudio de neutrinos y la búsqueda directa de materia oscura.
Por otro lado, el IFUNAM cuenta con laboratorios en donde se diseñan detectores de partículas para algunos de los experimentos mencionados, así como prototipos de detectores de materia oscura y neutrinos.
