Amms-Atom Smasher Buscará Nuevas Partículas, Materia Oscura

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El destructor de partículas más grande del mundo, el gran colisionador de hadrones en el cern, comenzará de nuevo para su segunda carrera de tres años, con el doble de la energía que tenía antes.

El acelerador de partículas más grande del mundo, que descubrió el famoso bosón de Higgs en 2012, pronto volverá a arrancar casi al doble de la energía de su primera carrera.

Después de una pausa de dos años para las actualizaciones, el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), en la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) en Suiza, podrá producir colisiones de partículas a una energía de 13 teraelectrones voltios (TeV) para mayo, En comparación con las colisiones de 8-TeV durante operaciones anteriores, los funcionarios del CERN dijeron en una conferencia de prensa hoy (12 de marzo).

Al observar estas colisiones de mayor energía, los investigadores esperan ver más allá del Modelo Estándar de la física de partículas, la teoría reinante que describe las partículas fundamentales y cómo interactúan. Esto podría incluir encontrar otros bosones de Higgs o producir materia oscura, la misteriosa sustancia que constituye aproximadamente el 85 por ciento de la materia total en el universo, dijeron los investigadores. [Más allá de Higgs: 5 partículas evasivas que pueden estar al acecho en el universo]

"Nos dirigimos de nuevo a un territorio inexplorado", dijo David Charlton, portavoz de ATLAS, uno de los dos experimentos de LHC que encontraron evidencia en julio de 2012 de una partícula que posee las características del bosón de Higgs, una partícula que se cree da a todas las demás partículas. su masa

El LHC consiste en un anillo de 17 millas de largo (27 kilómetros) de imanes superconductores que acelera las partículas hasta cerca de la velocidad de la luz. El LHC produce dos haces de protones y los colisiona en cuatro ubicaciones dentro de la máquina. Para hacer que los imanes sean superconductores, se enfrían usando helio líquido a menos de 456.3 grados Fahrenheit (menos 271.3 grados Celsius), una temperatura más fría que en el espacio exterior.

En su primera temporada de operación, que duró desde 2009 hasta 2012, el LHC pudo producir colisiones a energías de hasta 8 TeV. El descubrimiento de una partícula similar a Higgs, cuya existencia los científicos habían teorizado durante mucho tiempo, ayudó a confirmar el Modelo Estándar, la teoría que ha explicado con éxito casi toda la física experimental de partículas. Pero para mirar más allá de este modelo y descubrir nuevas físicas, se necesitan colisiones de mayor energía.

Durante su cierre de dos años, el LHC se sometió a un mantenimiento y mejoras sustanciales, dijo Frederick Bordry, director de tecnología de aceleradores y tecnología del CERN, en la conferencia de prensa. Esto incluyó el fortalecimiento de la conexión entre los imanes, la mejora de la protección contra la ruptura superconductora (o la extinción) de los imanes, la mejora de la protección contra la radiación y los sistemas de enfriamiento, y la duplicación del número de "grupos" de protones inyectados en el colisionador para producir más colisiones, Dijo Bordry.

Durante el fin de semana, los técnicos realizaron la primera prueba para inyectar haces de partículas en el LHC. El colisionador estará en funcionamiento dentro de dos semanas, pero pasarán unos dos meses antes de que el LHC logre las primeras colisiones para la física, dijo Ralph Heuer, director general del CERN. [Física loca: las pequeñas partículas más frescas de la naturaleza]

Mientras tanto, los investigadores no pueden esperar para buscar nueva física.

Uno de sus principales focos será el bosón de Higgs. Por ejemplo, los científicos quieren ver si la partícula se desintegra de forma inesperada y si podría haber otros bosones de Higgs.

"En las familias con un solo hijo, el niño se comporta de manera completamente diferente a la de una familia con 10 hijos", dijo Heuer. Si el Higgs resulta ser uno de muchos, tendrá diferentes propiedades del Modelo Estándar y "tendremos una pista a dónde ir", agregó Heuer.

Otra área que el LHC mejorado podrá explorar es la materia oscura, que aún no se ha detectado directamente. Ese será uno de los enfoques de CMS, el otro experimento que encontró evidencia de los Higgs, dijo el portavoz de CMS Tiziano Camporesi. La famosa ecuación de Einstein E = mc ^ 2 dice que la masa es equivalente a la energía. "Entonces, si queremos producir un nuevo estado de la materia, necesitamos tener la energía para producirla", dijo Camporesi.

Además de Higgs y la materia oscura, el LHC podría dar a los científicos un vistazo de las condiciones presentes inmediatamente después del Big Bang. ALICE, otro experimento de LHC, ahora podrá estudiar las condiciones que son "incluso más cálidas, más duraderas y más violentas" que antes, dijo hoy el portavoz de ALICE, Johannes Wessels.

A lo largo de la conferencia de prensa, los científicos repetían la frase "si la naturaleza es amable con nosotros". ¿Pero qué pasa si los investigadores no encuentran nada?

Incluso si el LHC no encuentra partículas nuevas, aún podría acumular datos que mejorarán la precisión de sus mediciones, dijeron los investigadores.

"Si no encontramos algo directamente, bien podríamos encontrar algo indirectamente", dijo Heuer.

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