Avance de noticias 2022: El Gran Colisionador de Hadrones llegará a los límites de la física

Por Mateo Sparkes

EL Gran Colisionador de Hadrones (LHC) en el CERN cerca de Ginebra, Suiza, comenzará a operar nuevamente después de un cierre de tres años y demoras debido a la pandemia de covid-19. El Colisionador de Partículas, conocido por su papel en el descubrimiento del bosón de Higgs, que da masa a todas las demás partículas fundamentales, regresará en 2022 con actualizaciones que le darán un impulso.

Se está trabajando para realizar pruebas en el colisionador y calibrar nuevos equipos. Ahora se está preparando para experimentos que podrían dar a los físicos los datos necesarios para extender el Modelo Estándar, nuestra mejor descripción de cómo interactúan las partículas y las fuerzas.

Phil Allport de la Universidad de Birmingham en el Reino Unido dice que las actualizaciones podrían permitir nuevas mediciones que nos den una idea de cómo se desintegra el bosón de Higgs, lo que lleva a una mejor comprensión de cómo se integra en el modelo estándar.

“Estas mediciones arrojan luz sobre lo que sucede en las energías más altas que podemos alcanzar, lo que nos informa sobre los fenómenos del universo muy primitivo”, dice. También nos permitirán probar ideas que intenten dar cuenta de cosas que el modelo estándar no describe completamente, dice.

Esto incluye los misterios que han atormentado a los físicos durante décadas, como el llamado problema de la jerarquía, que trata sobre la gran brecha entre la masa del Higgs y la de otras partículas fundamentales, así como la energía oscura y la materia oscura. fenómenos inexplicables que componen la mayor parte del universo.

«Todas estas cosas requieren extensiones del modelo estándar de física de partículas para adaptarse, y todas estas teorías hacen predicciones. Y el mejor lugar para buscar para probar esas predicciones suele ser en las energías más altas posibles», explica Allport, agrega, Las actualizaciones del LHC también allanan el camino para observaciones completamente nuevas que marcan una desviación del modelo estándar.

Parte del trabajo de actualización implicó aumentar la potencia de los inyectores que envían haces de partículas altamente acelerados al colisionador. Antes del último cierre en 2018, los protones podían alcanzar una energía de 6,5 teraelectronvoltios, pero las actualizaciones significan que ahora se puede llevar a 6,8 teraelectronvoltios.

Rende Steerenberg del CERN dice que estos rayos más poderosos causarán colisiones a energías más altas que nunca, y mejoras adicionales en el futuro también permitirán que colisionen más partículas al mismo tiempo.

Ya están previstas otras mejoras para 2024, que reducirán los haces del LHC y aumentarán significativamente el número de colisiones. La carrera de 2018 vio alrededor de 40 colisiones cada vez que cruzó un pulso de protones, pero las actualizaciones llevarán esa cifra a entre 120 y 250. En este punto, el LHC tomará un nuevo nombre, el Gran Colisionador de hadrones de alta luminosidad, y debería comenzar los experimentos en 2028.

Todavía hay muchas pruebas por hacer antes de que se pueda liberar el poder de los nuevos componentes. Los científicos del CERN esperan completarlos a fines de febrero y luego aumentar lentamente a una pequeña cantidad de colisiones a máxima potencia en mayo. La frecuencia de estas colisiones aumentará en junio, cuando Steerenberg dice que comenzará la física «significativa».