Diez años después de descubrir el bosón de Higgs, el Gran Colisionador de Hadrones está a punto de empezar a hacer chocar protones a niveles de energía sin precedentes en su intento de revelar más secretos sobre el funcionamiento del universo.
El mayor y más potente colisionador de partículas del mundo volvió a ponerse en marcha en abril, después de una pausa de tres años para su actualización, en preparación para su tercera puesta en marcha.
A partir de mañama martes funcionará las 24 horas del día durante casi cuatro años con una energía récord de 13,6 billones de electronvoltios, según anunció la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) en una rueda de prensa la semana pasada.
Se enviarán dos haces de protones -partículas del núcleo de un átomo- en direcciones opuestas a casi la velocidad de la luz alrededor de un anillo de 27 kilómetros enterrado a 100 metros bajo la frontera franco-suiza.
Las colisiones resultantes serán registradas y analizadas por miles de científicos en el marco de una serie de experimentos, entre ellos ATLAS, CMS, ALICE y LHCb, que utilizarán la mayor potencia para investigar la materia oscura, la energía oscura y otros misterios fundamentales.
1.600 millones de colisiones por segundo
“Nuestro objetivo es realizar 1.600 millones de colisiones protón-protón por segundo“ para los experimentos ATLAS y CMS, dijo el jefe de aceleradores y tecnología del CERN, Mike Lamont.
En esta ocasión, los haces de protones se reducirán a menos de 10 micras -un cabello humano tiene un grosor de unas 70 micras- para aumentar la velocidad de colisión, añadió.
La nueva tasa de energía les permitirá seguir investigando el bosón de Higgs, que el Gran Colisionador de Hadrones observó por primera vez el 4 de julio de 2012.
Figura 1. En comparación con la primera prueba del colisionador en la que se descubrió el bosón, esta vez habrá 20 veces más colisiones.
El descubrimiento revolucionó la física en parte porque el bosón encaja con el Modelo Estándar, la teoría dominante de todas las partículas fundamentales que componen la materia y las fuerzas que las gobiernan.
Sin embargo, varios descubrimientos recientes han puesto en tela de juicio el Modelo Estándar, y el colisionador recién actualizado examinará el bosón de Higgs con mayor profundidad.
“El bosón de Higgs está relacionado con algunas de las cuestiones abiertas más profundas de la física fundamental actual”, dijo la directora general del CERN, Fabiola Gianotti, que anunció por primera vez el descubrimiento del bosón hace una década.
En comparación con las primeras pruebas del colisionador que descubrió el bosón, esta vez habrá 20 veces más colisiones.
“Se trata de un aumento significativo, que allana el camino para nuevos descubrimientos”, dijo Lamont.
Joachim Mnich, jefe de investigación y computación del CERN, dijo que aún queda mucho por aprender sobre el bosón.
“¿Es el bosón de Higgs realmente una partícula fundamental o es un compuesto?”, preguntó.
“¿Es la única partícula parecida a Higgs que existe, o hay otras?”.
Figura 2. Joachim Mnich, jefe de investigación y computación del CERN, dijo que aún queda mucho por saber sobre el bosón de Higgs.
Una “nueva temporada de física”
Experimentos anteriores han determinado la masa del bosón de Higgs, así como más de 60 partículas compuestas predichas por el Modelo Estándar, como el tetraquark.
Pero Gian Giudice, director del departamento de física teórica del CERN, dijo que observar partículas es sólo una parte del trabajo.
“La física de partículas no se limita a entender el cómo, sino que nuestro objetivo es entender el por qué”, dijo.
Entre los nueve experimentos del Gran Colisionador de Hadrones se encuentra ALICE, que sondea la materia que existía en los primeros 10 microsegundos después del Big Bang, y LHCf, que utiliza las colisiones para simular los rayos cósmicos.
Después de esta carrera, el colisionador volverá en 2029 como LHC de alta luminosidad, aumentando el número de eventos detectables por un factor de 10.
Más adelante, los científicos están planeando crear un Colisionador Circular del Futuro, un anillo de 100 kilómetros que pretende alcanzar energías de la enorme cantidad de 100 billones de electronvoltios.
Pero, por ahora, los físicos esperan con impaciencia los resultados de la tercera prueba del Gran Colisionador de Hadrones.
“Comienza una nueva temporada de física”, dijo el CERN.
Noticia tomada de: Phys / Traducción libre del inglés por World Energy Trade
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