El CERN revela su detector de alta potencia que buscará 'nueva física'

^{Representación de una colisión de protones extraída del vídeo de la presentación de SciFi. / Escuela Politécnica Federal de Lausana}

El Gran Colisionador de Hadrones (LHC) ubicado en Suiza, en el CERN, la Organización Europea para la Investigación Nuclear, produce cientos de millones de colisiones de protones por segundo. Pero los investigadores que trabajan en el experimento LHCb (Large Hadron Collider beauty, uno de los siete que se desarrollan en el CERN), que involucra a físicos de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL, Suiza), solo pueden registrar 2.000 de esas colisiones, usando uno de los detectores instalados en el acelerador. Así que al final, esta maravilla tecnológica produce más información de la que los físicos pueden procesar. Los científicos están convencidos de que el gran volumen de datos no capturados contiene las respuestas a varias preguntas no resueltas.

Pero tras cinco años de trabajo, los físicos de EPFL, junto con unos 800 investigadores internacionales involucrados en el proyecto, han dado un importante paso para mejorar significativamente su equipo experimental construyendo un nuevo detector: un explorador de fibra centelleante llamado SciFi, que les permita recoger más datos del colisionador. SciFi (que traducido al español es ciencia ficción) es un componente clave para la adquisición de datos a la máxima velocidad, ya que incluye filtros diseñados para conservar solo los datos útiles. La construcción de esta máquina que, según un comunicado de la institución francesa, incorpora 10.000 kilómetros de fibras centelleantes cada uno con un diámetro de 0.25mm, dispuestas en tres paneles de cinco a seis metros de altura, instalados detrás de un imán, ya ha comenzado. Cuando las partículas viajen a través de las fibras, estas emitirán señales luminosas que serán capturadas por diodos amplificadores de luz. Los investigadores han explicado los detalles en el siguiente vídeo: 

Los datos sobre el modo en el que las partículas atraviesan estas fibras serán suficientes para reconstruir su trayectoria. Los físicos utilizarán esta información para restaurar su estado físico primitivo. "Lo que haremos es rastrear el viaje de estas partículas hasta su punto de partida, lo cual debería darnos una idea de lo que sucedió hace 14 mil millones de años, antes de que la antimateria desapareciera", dice Aurelio Bay del Laboratorio de Física de Altas Energías de EPFL. La escuela se ha asociado con varios institutos de investigación para desarrolar el nuevo equipo que mejorará el experimento en 2020.

En la física elemental de las partículas, el Modelo Estándar (la teoría que mejor describe fenómenos en este campo) ha sido probado insistentemente, sin embargo, los investigadores creen que el modelo no lo explica todo y que el rompecabezas aún no está completo. Es por eso que están estudiando fenómenos que no se contemplan en este conjunto de normas subatómicas y aseguran que esta búsqueda de una nueva física intenta explicar la desaparición de la antimateria después del Big Bang y la naturaleza de la materia oscura que, aunque representa alrededor del 30% del universo, solo puede ser detectada por mediciones astronómicas en este punto. "Si el LHC no tiene suficiente poder para descubrir nuevas físicas, todo habrá terminado para mi generación de físicos. Vamos a tener que crear una nueva máquina para la próxima generación", añade el científico. Mientras tanto, hay que guardar los datos en algún lugar. “Primero usamos almacenamiento magnético y después distribuimos los datos en el LHC GRID, que incluye máquinas en Italia, Holanda, Alemania, España, Francia y Reino Unido, muchos países están participando y realizando estudios simultáneamente", concluye.

Recientemente, investigadores del experimento LHCb anunciaron el descubrimiento de una nueva partícula, denominada Xicc ++, un barión (partículas que componen la mayoría de la materia, incluyendo protones y neutrones) cuyo hallazgo podría echar luces cómo funcionan las fuerzas que mantienen unidos a los quarks en el universo.

Beatriz de Vera
Si te gustó esta noticia, entérate de más a través de nuestros canales de Facebook y Twitter