Todo a punto en el LHC para las colisiones de partículas a alta potencia

 

Todo a punto en el LHC para las colisiones de partículas a alta potencia

LHC
Foto: CERN
Actualizado 29/03/2010 18:41:12 CET

MADRID, 29 Mar. (EUROPA PRESS) -

La Tierra podría ser de nuevo testigo del 'Big Bang' a partir de

este martes, momento en que la Organización Europea de Investigación Nuclear (CERN, por sus siglas en inglés) intente producir las primeras colisiones de partículas de siete teraelectronvoltios (TeV) de energía, un nuevo récord mundial en el LHC, aunque los resultados "más interesantes" llegarán en dos ó tres años, según adelantó Europa Press el investigador del grupo de Física de Partículas del CIEMAT, Jesús Puerta Pelayo.

El LHC es el acelerador de partículas más grande del mundo, cuya principal investigación gira en torno a la búsqueda de la 'partícula de Dios' o 'Bosson de Higgs', que podría explicar el origen del Universo.

En este sentido, Puerta afirmó que cada vez que se producen colisiones de mayor energía en el Gran Colisionador de Hadrones o LHC el mundo se acerca un poco más a conocer lo que fue el 'Big Bang'. "De forma inmediata no se espera ningún resultado relevante porque su estudio es algo lento. La mayor parte de colisiones van a producir resultados conocidos, Física ya estudiada con otros aceleradores y esperamos sucesos de interés en al menos uno ó dos años", indicó en declaraciones a Europa Press.

Concretamente, el CERN ha fijado la fecha para el comienzo del programa de investigación, con este primer intento de producir colisiones de alta energía. "Aún tenemos trabajo por delante antes de las colisiones. El simple alineamiento de los haces es un gran reto en sí mismo: es como lanzar dos alfileres a ambos lados del Atlántico y hacerlos chocar entre sí a mitad de camino", explicó el director de la división de tecnología de aceleradores, Steve Meyer.

De hecho, Puerta señaló que el LHC ha sido diseñado para operar con altas energías "muy superiores" a las que trabaja actualmente, hasta los 14 TeV, que se espera alcanzar en un par de años. Además, comentó que el LHC consta de un anillo de 27 kilómetros y que, antes que éste, hay otros más pequeños y que forman una cadena, donde comienzan a acelerarse las partículas.

Posteriormente, son inyectados en el acelerador grande. "A principios de marzo se consiguieron en el anillo grande aumentar la energía de los protones hasta 3,5 TeV, primera vez a esas energías. Ahora hay dos haces a esa energía y cuando choquen la energía será el doble, 7 TeV", detalló el investigador español.

Concretamente, explicó que lo que hace acelerar las partículas son los campos magnéticos generados por los imanes que tiene el LHC, en torno a 1.800 imanes superconductores que operan hasta 271 grados bajo cero. Estos se reparten el trabajo, van impulsando las partículas y después hay imanes que lo mantienen en una trayectoria.

"Lo que acelera a los protones son los campos eléctricos. Las partículas cargadas en un campo eléctrico se aceleran, sufre una fuerza que le acelera en su camino. Eso a lo bestia es el LHC, que tiene montones de campos eléctricos que van dando empujoncitos a las partículas, que lo que hacen es curvarlas y mantenerlas en una trayectoria curvada", agregó el experto.

MÁS CERCA DEL BIG BANG

Desde la primera semana de marzo, el acelerador LHC funciona con los haces de protones circulando de manera estable a 3,5 TeV de energía, la más alta alcanzada en una máquina de estas características, para poner a punto los sistemas de control del haz y los sistemas de protección de los detectores de las partículas secundarias.

"Poner a funcionar LHC no es simplemente girar una llave. El acelerador está funcionando bien, pero aún queda mucho trabajo de puesta a punto por delante, y tenemos asumir que el primer intento de producir colisiones será simplemente un intento. Puede llevarnos horas o incluso días el conseguirlo", añadió el director general del CERN, Rolf Heuer.

De hecho, la última vez que el CERN encendió una máquina de estas características, Gran Colisionador de Electrones y Positrones o LEP en 1989, fueron necesarios tres días para producir las primeras colisiones desde el primer intento.

El actual acelerador LHC comenzó su andadura en noviembre de 2009, con los primeros haces en circulación a 0,45 TeV. Rápidamente se fueron alcanzando distintos hitos, con dos haces en circulación el 23 de noviembre, y el récord mundial de energía alcanzada por haz (1,18 TeV) se estableció el 30 de noviembre.

En el momento en que LHC efectuó la primera parada técnica el 16 de diciembre, otro hito se había producido con las primeras colisiones registradas a 2,36 TeV, dando lugar a un buen número de datos. Cada uno de los cuatro grandes experimentos de LHC, llamados 'ATLAS', 'CMS', 'ALICE' y 'LHCb', consiguió registrar más de un millón de colisiones, que fueron rápidamente distribuidas para su posterior análisis a todo el mundo por medio del GRID, un sistema informático que provee a los grupos de investigación de todo el mundo con los resultados de los experimentos del LHC, para que estos realicen sus propias investigaciones.

Los primeros artículos con resultados físicos fueron publicados a continuación. Tras una breve parada técnica, los haces volvieron a circular por LHC el pasado 28 de febrero de 2010, y la primera aceleración hasta 3,5 TeV se produjo el 19 de marzo.

De esta forma, una vez que se consiga producir colisiones a siete TeV de forma estable, el plan será entrar en fase de toma de datos continua por un periodo de entre 18 y 24 meses, con una breve parada técnica a finales de 2010.

Según informó el CERN, este largo periodo proporcionará suficiente cantidad de datos como para cubrir las áreas donde pueden producirse potenciales descubrimientos, confirmando así LHC como la máquina más destacada en investigación de Física de Partículas.

EL 'LHC ESPAÑOL'

España desde la semana pasada cuenta con un nuevo acelerador de partículas aunque diferente del LHC. Se trata del Sincrotrón ALBA, situado en la provincia de Barcelona, aunque a diferencia del Gran Colisionador de Hadrones, se emplea para investigación básica y es mucho menor en tamaño.

En concreto, el Sincrotrón utiliza la luz que produce el propio acelerador para después hacer otro tipo de experimentos, es decir, realiza investigación aplicada. "Es como tener una lámpara que te ilumina lo que tú pongas allí, una especie de microscopio que te permite estudiar unas muestras y en el LHC se estudia investigación básica, que sería estudiar la propia 'luz' del LHC", explicó Puerta Pelayo.

El LHC es el acelerador de partículas más grande, complejo y de mayor energía y luminosidad construido hasta la fecha. Está ubicado en un túnel subterráneo de 27 kilómetros de circunferencia en la frontera franco-suiza, en las instalaciones del Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN, por sus siglas en inglés). Su construcción ha llevado 15 años y su coste se sitúa en el entorno de los cinco mil millones de euros.

Numerosos grupos españoles de diferentes universidades y centros de investigación participan en los programas de investigación del CERN. Entre otros, destacan: el CIEMAT, diversos institutos del CSIC en Valencia o Cantabria, por ejemplo, así como varias universidades, como la Complutense de Madrid.

No obstante, todas las investigaciones que se realizan en España se coordinan a través de un proyecto Consolider del Ministerio de Ciencia e Innovación, el Centro Nacional de Física de Partículas, Astropartículas y Nuclear (CPAN, por sus siglas en inglés).

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