El Gran Colisionador de Hadrones rompe fronteras para llevar al límite el Modelo Estándar

El Gran Colisionador de Hadrones ha alcanzado el récord mundial de aceleración de protones, lo que significa que la energía de las colisiones de partículas puede aumentar hasta los 13,6 TeV tras el reinicio del LHC.

Los físicos del CERN han elevado la energía de los protones en el anillo del Gran Colisionador de Hadrones a un valor récord de 6,8 teraelectronvoltios por haz.

Eso significa que la energía de las colisiones de partículas puede aumentar hasta 13,6 teraelectronvoltios, ha desvelado el CERN a través de Twitter.

De esta forma, una década después de su lanzamiento, el acelerador se acerca a la energía de colisión de 14 teraelectronvoltios, prevista en su diseño original.

El Gran Colisionador de Hadrones, lanzado por primera vez en septiembre de 2008, se reinició el 22 de abril después de un cierre de tres años para reparaciones y actualizaciones.

Esta fue la segunda parada larga en su historia: la primera pausa duró de 2013 a 2015. Durante la segunda ejecución (Run 2), que duró hasta 2018, la energía del protón se elevó a 6,5 ​​teraelectronvoltios por haz.

Récord relativo

Los planes de trabajo iniciales suponían que el acelerador alcanzaría la energía de diseño de 7 teraelectronvoltios por haz en 2014, pero este momento tuvo que posponerse, ya que los imanes superconductores del colisionador no estaban lo suficientemente “entrenados” para trabajar con esta energía, destaca N+1. En 2015, el colisionador elevó la energía solo a 6,5 ​​teraelectronvoltios por haz.

Ahora la energía se ha incrementado a 6,8 teraelectronvoltios, aunque sigue siendo un récord solo para la instalación en sí: las colisiones de protones y la recopilación de datos mediante detectores aún no han comenzado.

Según el cronograma del colisionador, el 4 de agosto de 2022 comenzará una sesión de experimentos con colisiones de protones.

Hasta entonces, la comunidad experta del LHC continuará trabajando para poner en marcha el colisionador de manera progresiva y aumentar, de forma segura, la energía y la intensidad de los haces, con el objetivo de producir colisiones a una energía récord de 13,6 billones de electronvoltios (13,6 TeV).

Run 3

Un teraelectronvoltio equivale a la energía de un mosquito volando. Aunque puede parecer una cantidad muy pequeña de energía, para un solo protón es una cantidad increíble de energía, destaca Space.

Este tercer periodo de toma de datos del LHC, llamado Run 3, permitirá a los detectores del acelerador recoger datos de colisiones entre partículas no sólo a una energía récord, sino también en cantidades nunca alcanzadas, destaca el CERN en un comunicado.

Los experimentos ATLAS y CMS esperan registrar cada uno más colisiones durante este nuevo Run 3 que las alcanzadas en los dos anteriores periodos de funcionamiento juntos, mientras que el LHCb, que ha sido completamente renovado durante la parada, prevé que su número de colisiones detectadas se multiplique por tres.

Por su parte, ALICE, un detector especializado en el estudio de las colisiones de iones pesados, espera multiplicar por cuatro o por cinco el número total de colisiones de iones detectadas, gracias a una reciente implementación de mejoras.

Bosón de Higgs

Este gran número de colisiones que se espera registrar permitirá a la comunidad investigadora internacional estudiar el bosón de Higgs con gran precisión y someter el Modelo Estándar de la física de partículas a las pruebas más estrictas realizadas hasta la fecha.

Durante este nuevo periodo de funcionamiento del LHC, también se prevé el comienzo de dos nuevos experimentos, FASER y SND@LHC, diseñados para buscar física más allá del Modelo Estándar.

Por otra parte, los investigadores tienen otros muchos objetivos para este nuevo Run 3, como, por ejemplo, el estudio de colisiones protón-helio para medir la frecuencia con la que se produce la antimateria de los protones (antiprotones) en estas interacciones, o el análisis de colisiones con iones de oxígeno, cuya finalidad es mejorar el conocimiento sobre la física de los rayos cósmicos y del plasma quark-gluón, un estado de la materia que existió poco después del Big Bang.

Fuente: Tendencias21