La CSN2 coordina le ricerche della fisica delle Astroparticelle, le quali studiano gli aspetti della fisica fondamentale non esplorabili con gli acceleratori e sono condotte indirettamente. Queste ricerche sfruttano sia il Cosmo come acceleratore naturale per tutti i tipi di radiazione, che indagando processi rari in Laboratori come quello del Gran Sasso.
Gli esperimenti in questo campo studiano la radiazione cosmica di fondo, i raggi cosmici, i neutrini, le onde gravitazionali, i raggi gamma di altissima energia, fino ai possibili candidati di materia oscura. Una delle sfide attuali più affascinanti è lo studio delle onde gravitazionali predette da Einstein e recentemente osservate dalla collaborazione Virgo-Ligo, con cui si è aperta una promettente finestra per l’osservazione dell’Universo e lo studio dei buchi neri.
La Sezione INFN di Tor Vergata ospita attualmente i seguenti esperimenti:
| Logo | Sigla | Descrizione | Responsabile |
|---|---|---|---|
 | L’esperimento AMS-02 | AMS-02, Alte Energie, Stazione Spaziale | Valeria Di Felice |
 | L’esperimento AUGER | AUGER, Alta Energia, Telescopio 1 | Valerio Verzi |
 | L’esperimento CSES/Limadou | CSES, Terremoti, satellite, basse energie | Cristian De Santis |
 | L’esperimento CTAO | CTAO, Alta Energia, Telescopio 2 | Aldo Morselli |
 | L’esperimento CUORE/CUPID | CUORE/CUORICINO, Materia Oscura, Processi Rari 1 | Vincenzo Caracciolo |
 | L’esperimento DAMA | DAMA, Materia Oscura, Processi Rari 2 | Riccardo Cerulli |
 | L’esperimento Einstein Telescope | ET, Onde Gravitazionali | Viviana Fafone |
 | ...work in progress | FERMI, Alta energia, GRB, Fotoni | Dario Gasparrini |
 | L’esperimento GAPS | GAPS, Pallone, Basse Energie, Materia Oscura | Matteo Martucci |
 | L’esperimento HERD | HERD, Alte energie, Spazio, Esperimento Futuro | Valerio Formato |
 | L’esperimento LISA | LISA, la prima missione spaziale per la rivelazione di onde gravitazionali | Giuseppe Masciantonio |
 | L’esperimento LiteBIRD | LiteBIRD: la missione spaziale per la CMB che studia l’inflazione cosmica | Marina Migliaccio |
 | L’esperimento NUCLEUS | NUCLEUS, Diffusione Coerente ed Elastica Neutrino-Nucleuo | Riccardo Cerulli |
 | L’esperimento SPB2 | EUSO-SPB2, il pallone del programma JEM-EUSO per lo studio dei raggi cosmici. | Marco Casolino |
 | L’esperimento SWGO | SWGO, l'osservatorio a rivelatori Cherenkov ad acqua per il cielo dei raggi gamma estremi | Barbara Liberti |
 | L’esperimento Virgo | Virgo, 200 eventi candidati di onde gravitazionali nell'ultimo periodo di osservazione. | Viviana Fafone |
 | L’esperimento XRO | XRO, il satellite USA-Italia IXPE e altri progetti per osservare i raggi-X dallo spazio. | Stefano Ciprini |