El Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN) dio un paso más para seguir ahondando en el conocimiento de las leyes de la física al inaugurar las obras de mejora del acelerador que permitirán explorar las propiedades del bosón de Higgs: han comenzado los trabajos para incrementar su luminosidad.
“El LHC de Alta Luminosidad aportará nuevas oportunidades para lograr nuevos descubrimientos, medir las propiedades de partículas como el bosón de Higgs con mayor precisión y explorar los constituyentes fundamentales de la naturaleza de forma aún más profunda”, afirmó en su discurso la directora general del CERN, Fabiola Gianotti.
A pesar de la gran envergadura de las obras de ingeniería civil, se trata de una reforma, una puesta a punto del LHC, que seguirá teniendo su estructura básica de un anillo de 27 kilómetros de circunferencia dentro de un túnel localizado a unos ochenta metros bajo tierra, y del que se cambiarán componentes en 1,2 kilómetros.
Lo que se obtendrá tras las obras es un LHC mejorado, y se le dará el nombre de LHC-Alta Luminosidad, porque lo que se incrementará será un de sus características, la luminosidad, en lugar de la energía como hasta ahora siempre se había hecho.
Diez veces más datos
Con estas mejoras se obtendrán diez veces más datos de los que se obtienen actualmente, lo que implica poder investigar fenómenos que son menos frecuentes y poder hacer medidas mucho más precisas.
Por ahora el LHC ha alcanzado una energía de 13 teraelectronvoltios (TeV), se prevé que pueda llegar a 14 TeV en 2021 y que entonces se mantenga estable.
Aumentar la energía del LHC implicaría cambiar buena parte de sus 1.232 imanes dipolo principales, una alternativa que se está aun explorando.
El LHC es el mayor y más potente acelerador del mundo, con imanes conductores que funcionan a modo de pilas, y su energía almacenada equivale a la de un portaaviones desplazándose a 43 kilómetros por hora o a la de un avión Airbus 380 volando a setecientos kilómetros.
Para funcionar requiere estar a una temperatura de 217 grados centígrados bajo cero, más baja que la del espacio.
“Más colisiones, significa más observaciones y más observaciones es el único método que tenemos para ver fenómenos raros, menos frecuentes”, explicó a Efe Isabel Bejar Alonso, responsable de configuración del nuevo acelerador.
“Para obtener más luminosidad necesitamos cambiar ciertos componentes que nos permitirán que los paquetes de partículas lleguen más compactos, y que tenga una forma que maximice su interacción dentro de los detectores ATLAS y CMS” agregó Bejar.
Colisiones de haces
Ahora, se dan de media unas 40 colisiones cada vez que se encuentran los haces (paquetes de partículas).
Después de las mejoras se obtendrán unas 140 colisiones distribuidas de forma óptima para que los detectores aprovechen al máximo cada evento.
Si hay más colisiones y la visión es más fina, los resultados de la observación son más fiables.
La directora general del CERN, Fabiola Gianotti (dcha), Pierre Maudet, el presidente del Consejo de Estado de la República y el Cantón de Ginebra, asisten a la ceremonia de presentación de los trabajos de ingeniería para el Gran Colisionador de Hadrones (LHC). EFE/ Martial Trezzini.
“Lo que hacen lo científicos es observar, pensar en lo que estás viendo y comprobar que lo que estás viendo es lo que tú piensas, y para ello, cuanto más datos mejor”, explicó Bejar.
La idea es aprovechar esta fase de paro -el LCH se detendrá en diciembre del 2018 y permanecerá desconectado todo el 2019 y el 2020- y mejorar decenas de características para que el acelerador sea más rápido y más preciso.
El LHC-AL estará totalmente operativo en 2026 y “asegurará nuestro futuro hasta 2040”, aseguró Gianotti.
Atlas y CMS también se transformarán durante esta segunda parada para que sus detectores se adecúen al LHC de alta luminosidad.
“Los experimentos son como los ojos, deben adaptarse cuando hay más luminosidad, más luz”, afirmó en rueda de prensa Lucio Rossi, jefe del proyecto LHC-AL.
Y, obviamente, se deben hacer obras de ingeniería civil porque se tienen que poner todos los sistemas que van a alimentar a los componentes nuevos del acelerador.
“Nadie puede prometer que encontraremos algo pero mientras tanto seguiremos empujando las fronteras de la ciencia y la tecnología”, subrayó Bejar.
El proyecto del LHC de Alta Luminosidad es un esfuerzo internacional que implica a 29 instituciones de 13 países, incluidas varias de España “uno de los países que más allá de ser miembro del CERN ha contribuido de forma especial al proyecto”, subrayó Rossi.
Participación española en la nueva obra del LHC
Concretamente, está participando el Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT), además de otros centros de investigaciones y universidades españolas.
Entre ellas, el Instituto de Física de altas Energías, el Instituto de Física Corpuscular, el Centro Nacional de Microelectrónica de Barcelona, la Universidad de Oviedo, la Autónoma de Madrid, la de Santiago de Compostela, la de Barcelona, el Instituto Gallego de Física de Altas Energías y el Instituto de Física de Cantabria, informa el Centro Nacional de Física de Partículas, Astropartículas y Nuclear (CPAN) en una nota de prensa.
El proyecto tendrá un coste total de casi mil millones de francos suizos (866 millones de euros/1.010 millones de dólares).
El LHC fue el que hizo posible el descubrimiento más importante en el terreno de la física en las últimas décadas: la partícula elemental conocida como “bosón de Higgs”.
Este bosón es una de las piedras angulares del Modelo Estándar de la física, pero su existencia era solo teórica hasta que pudo ser visto en el LHC, con lo que la teoría quedó comprobada. EFE
