Comienza la temporada de física en el LHC

El 25 de marzo, el acelerador de partículas más potente del mundo volvió a funcionar de nuevo tras su parón invernal de cada año. Las máquinas y experimentos han estado poniéndose a punto con haces de baja intensidad y las primeras colisiones entre protones, y ahora el LHC y todos sus experimentos están preparados para tomar una gran cantidad de datos.

Tras este corto periodo de calibración, los técnicos del LHC incrementarán la intensidad de los haces hasta que la máquina produzca un número mucho mayor de colisiones.

"El LHC está funcionando perfectamente", opina el Director de Aceleradores y Tecnología, Frédérick Bordry. "Tenemos un objetivo ambicioso para 2016, puesto que planeamos conseguir alrededor de seis veces más datos que en 2015".

"El reinicio del LHC siempre atrae mucha atención", dice Fabiola Gianotti, la Directora General del CERN. "Con los datos de 2016, los experimentos podrán mejorar las medidas sobre el bosón de Higgs y otras partículas y fenómenos conocidos, además de buscar nueva física con el incremento del potencial para realizar descubrimientos".

Este es el segundo año en el que el LHC funcionará a una energía en las colisiones de 13 teraelectronvoltios (TeV). Durante la primera fase del segundo ciclo de funcionamiento del LHC o Run 2 en 2015, los técnicos aprendieron a dirigir el acelerador a este nuevo récord de energía incrementando gradualmente la intensidad de los haces.

Los haces están hechos de cadenas de paquetes, cada uno de los cuales contiene alrededor de 100.000 millones de protones, que viajan casi a la velocidad de la luz alrededor del anillo de 27 kilómetros del LHC. Estas cadenas de paquetes circulan en direcciones opuestas y se cruzan en el centro de los experimentos. El último año, los técnicos incrementaron el número de paquetes de protones hasta 2.244 en cada haz, separados a intervalos de 25 nanosegundos. Esto permitió a los experimentos ATLAS y CMS estudiar datos de alrededor de 400.000 billones de colisiones entre protones. En 2016, los técnicos incrementarán el número de partículas que circularán por la máquina y reducirán el tamaño de los haces en las zonas donde chocan. Esto generará más de mil millones de colisiones por segundo en los experimentos del LHC.

"En 2015 abrimos las puertas a un nuevo universo con una energía sin precedentes. Ahora entraremos en un nuevo territorio, que podemos empezar a explorar en profundidad", asegura el Director de Investigación y Computación del CERN, Eckhard Elsen.

 

 

El bosón de Higgs fue la última pieza del puzle del Modelo Estándar, la teoría que nos ofrece la mejor descripción de nuestro Universo, de las partículas elementales que lo componen y de las fuerzas que las gobiernan. En 2016, las colaboraciones ATLAS y CMS, que anunciaron el descubrimiento del bosón de Higgs en 2012, lo estudiarán en profundidad.

Pero aún quedan varias cuestiones sin responder por esta teoría, que no explica por qué la naturaleza prefiere la materia a la antimateria o qué es la materia oscura, que compone un cuarto de nuestro Universo.

Las enormes cantidades de datos del funcionamiento del LHC en 2016 permitirán afrontar estas y otras muchas preguntas para poner a prueba al Modelo Estándar y encontrar posiblemente pistas más allá de él.

El programa de física del LHC con protones durará seis meses. La máquina se preparará después para cuatro semanas de funcionamiento colisionando iones de plomo.

Las cuatro grandes colaboraciones experimentales (ALICE, ATLAS, CMS y LHCb) han comenzado a recoger y analizar datos del LHC. Otras tres colaboraciones más pequeñas (TOTEM, LHCf y MoEDAL) estudiarán también datos, algunos de los cuales tendrán periodos cortos de funcionamiento organizados a lo largo del año.

Participación española

España es miembro del CERN desde 1983. Es el quinto contribuyente a la organización tras Alemania, Francia, Reino Unido e Italia, con una cuota del 7,82% del presupuesto en 2015. En total, el número de científicos y técnicos españoles que trabaja en el mayor laboratorio de física de partículas del mundo sobrepasa las 500 personas, con más de 70 empresas colaborando.

200 científicos y técnicos españoles participan en el LHC y sus principales experimentos, procedentes de los siguientes centros de investigación: Instituto de Física Corpuscular (IFIC, CSIC-UV); Instituto de Física de Altas Energías (IFAE); Instituto de Microelectrónica de Barcelona (CNM-IMB-CSIC); Universidad Autónoma de Madrid (UAM) ; Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT); Instituto de Física de Cantabria (IFCA, CSIC-UC); Universidad de Oviedo (UO); Universidad de Santiago de Compostela (USC); Universidad de Barcelona (UB); y Universidad Ramón Llull (URL).