LHC establece récord de colisiones de partículas, marca "nuevo territorio" en física - Space Magazine

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Los físicos del centro de investigación CERN colisionaron el martes partículas subatómicas en el Gran Colisionador de Hadrones a las velocidades más altas jamás alcanzadas. "Mucha gente ha esperado mucho tiempo por este momento, pero su paciencia y dedicación están comenzando a pagar dividendos". Ya, los instrumentos en el LHC han registrado miles de eventos, y al momento de escribir esto, el LHC ha tenido más de una hora de haces estables y colisionantes.

Este es un intento de crear mini versiones del Big Bang que condujeron al nacimiento del universo hace 13.700 millones de años, proporcionando nuevas ideas sobre la naturaleza y la evolución de la materia en el Universo primitivo.

Las vigas colisionaron a 7 TeV en el LHC a las 13:06 CEST. Esto marca la primera carrera larga con una energía tres veces y media más alta que la lograda previamente en un acelerador de partículas.

"Con estas energías de colisión que rompen récords, los experimentos del LHC se impulsan a una vasta región para explorar, y comienza la búsqueda de materia oscura, nuevas fuerzas, nuevas dimensiones y el bosón de Higgs", dijo el portavoz de colaboración del ATLAS CERN, Fabiola Gianotti. "El hecho de que los experimentos ya hayan publicado artículos sobre la base de los datos del año pasado es un buen augurio para esta primera carrera de física".

Los científicos dicen que los primeros resultados de esta alta tasa de colisión pueden publicarse dentro de unos meses, más probablemente para fines de 2010.

"Todos hemos quedado impresionados con la forma en que el LHC ha funcionado hasta ahora", dijo Guido Tonelli, portavoz del experimento CMS, "y es particularmente gratificante ver qué tan bien funcionan nuestros detectores de partículas mientras nuestros equipos de física de todo el mundo ya están analizando datos. Pronto abordaremos algunos de los principales acertijos de la física moderna, como el origen de la masa, la gran unificación de fuerzas y la presencia de abundante materia oscura en el universo. Espero momentos muy emocionantes frente a nosotros ".

CERN ejecutará el LHC durante 18-24 meses con el objetivo de entregar suficientes datos a los experimentos para lograr avances significativos en una amplia gama de canales de física. Tan pronto como hayan "redescubierto" las partículas conocidas del Modelo Estándar, un precursor necesario para buscar nueva física, los experimentos con LHC comenzarán la búsqueda sistemática del bosón de Higgs. Con la cantidad de datos esperada, llamada un femtobarn inverso por los físicos, el análisis combinado de ATLAS y CMS podrá explorar un amplio rango de masas, e incluso existe la posibilidad de descubrir si el Higgs tiene una masa cercana a 160 GeV. Si es mucho más liviano o muy pesado, será más difícil de encontrar en esta primera carrera del LHC.

Para la supersimetría, ATLAS y CMS tendrán datos suficientes para duplicar la sensibilidad actual a ciertos nuevos descubrimientos. Los experimentos actuales son sensibles a algunas partículas supersimétricas con masas de hasta 400 GeV. Un femtobarn inverso en el LHC empuja el rango de descubrimiento hasta 800 GeV.

"El LHC tiene una posibilidad real en los próximos dos años de descubrir partículas supersimétricas", explicó Heuer, "y posiblemente dar una idea de la composición de aproximadamente una cuarta parte del Universo".

Incluso en el extremo más exótico del espectro de descubrimiento potencial del LHC, esta ejecución del LHC extenderá el alcance actual en un factor de dos. Los experimentos con LHC serán sensibles a las nuevas partículas masivas que indican la presencia de dimensiones adicionales hasta masas de 2 TeV, donde el alcance de hoy es de alrededor de 1 TeV.

Después de esta ejecución, el LHC se apagará por mantenimiento de rutina y para completar los trabajos de reparación y consolidación necesarios para alcanzar la energía de diseño del LHC de 14 TeV después del incidente del 19 de septiembre de 2008. Tradicionalmente, el CERN ha operado sus aceleradores en un ciclo anual, funcionando durante siete u ocho meses con un cierre de cuatro a cinco meses cada año. Al ser una máquina criogénica que funciona a muy baja temperatura, el LHC tarda aproximadamente un mes en alcanzar la temperatura ambiente y otro mes para enfriarse. Un apagado de cuatro meses como parte de un ciclo anual ya no tiene sentido para una máquina de este tipo, por lo que el CERN ha decidido pasar a un ciclo más largo con períodos de operación más largos acompañados de períodos de apagado más largos cuando sea necesario.

"Dos años de funcionamiento continuo es una tarea difícil tanto para los operadores de LHC como para los experimentos, pero valdrá la pena el esfuerzo", dijo Heuer. "Al comenzar con una larga carrera y concentrar los preparativos para 14 colisiones de TeV en un solo apagado, estamos aumentando el tiempo de ejecución general en los próximos tres años, compensando el tiempo perdido y dando a los experimentos la oportunidad de dejar su huella".

Fuente: CERN

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