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El pasado domingo, mientras millones de creyentes se reunían en iglesias de todo el mundo para conmemorar el Domingo de Resurrección, la comunidad científica celebró una resurrección muy diferente: la esperada puesta en marcha del renovado Gran Colisionador de Hadrones (LHC) en el Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN) de Ginebra. Tras una compleja obra de renovación que ha durado dos años, el mayor acelerador de partículas del mundo -donde en 2012 se descubrió el bosón de Higgs- por fin ha vuelto a despertar para iniciar una nueva etapa de investigaciones en la vanguardia de la física.

En esta nueva etapa del LHC, los científicos del CERN -entre los que hay más de 500 investigadores españoles- esperan abrir la puerta al descubrimiento de nuevas partículas elementales más allá del llamado Modelo Estándar, y encontrar por primera vez pruebas concretas de la enigmática materia oscura.

El relanzamiento del LHC -conocido popularmente como la máquina del Big Bang, porque recrea los primeros momentos tras el nacimiento del Universo- se retrasó una semana debido a un fallo eléctrico. Sin embargo, a pesar de este bache en el camino, su primer ensayo general fue un éxito incontestable. A las 8.41 horas, un primer haz de protones dio la vuelta a todo el anillo de 27 kilómetros del LHC en un sentido, y poco menos de dos horas después, otro haz hizo lo mismo en la dirección contraria.

«Hoy, el corazón del CERN vuelve a latir a ritmo del LHC. Es fantástico ver que funciona perfectamente después de una renovación tan importante», declaró el director general del CERN, Rolf Heuer, a través de la página web del CERN. «Estoy encantado, como seguro que también lo están todos los colegas en la comunidad internacional de la Física. ¡Enhorabuena todos! Ahora empieza el trabajo duro».

«Tras dos años de esfuerzo, el LHC está en gran forma», aseguraba por su parte el Director de Aceleradores y Tecnología del CERN, Frédérick Bordry. «Pero el paso más importante está aún por dar, cuando incrementemos la energía de los haces hasta un nuevo récord». Gracias a las obras realizadas durante el parón de los últimos dos años, el LHC podrá operar a una energía sin precedentes de 13 teraelectronvoltios (TeV) en cada colisión, casi el doble de su primera etapa de funcionamiento.

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Energía duplicada

Con imanes superconductores enfriados a la temperatura de -271 °C, cerca del cero absoluto, el acelerador más potente del planeta es capaz de hacer circular partículas simultáneamente en direcciones opuestas en tubos de vacío ultra-alto y a velocidad cercana a la de la luz. Gigantescos detectores de partículas, ubicados en cuatro puntos de interacción a lo largo del anillo, registran colisiones que se generan cuando los haces chocan.

Una vez que el acelerador vuelva a funcionar a pleno rendimiento, los protones darán unas 11.245 vueltas al LHC cada segundo, produciendo alrededor de 600 millones de colisiones por segundo. Para hacerse una idea del volumen de información que se obtiene mediante estos experimentos, basta tener en cuenta que el centro de computación del CERN almacena más de 30 petabytes de datos de los experimentos del LHC por cada año de funcionamiento, el equivalente a 1,2 millones de discos Blu-ray.

«La vuelta de los haces al LHC es una recompensa al duro trabajo de muchos equipos de personas», aseguró por su parte el Director del Departamento de Haces del CERN, Paul Collier. «Es muy gratificante para nuestros operadores volver al centro de mando para poner en marcha cuidadosamente, paso a paso, el que es efectivamente un nuevo acelerador».

Según explicaba el CERN en un comunicado, la renovación de la máquina del Big Bang -construida a 100 metros bajo tierra en la cordillera del Jura, justo en la frontera entre Francia ySuiza- ha sido una tarea hercúlea. Se han consolidado unas 10.000 conexiones eléctricas entre los imanes, y se han reforzado y mejorado los sistemas de criogenia, vacío y electrónica. Además, los haces se configurarán de forma que producirán más colisiones, al empaquetar los protones más cerca unos de otros y reducir el tiempo entre estos paquetes de partículas.

En todo caso, a pesar de que la primera prueba de ayer fue un rotundo éxito y un paso crucial hacia el relanzamiento definitivo del acelerador, aún será necesario esperar bastantes meses hasta que lleguen los primeros resultados en esta nueva fase de experimentación. Según reconocían ayer los expertos del CERN, no se prevé que se pueda anunciar ningún descubrimiento nuevo al menos hasta la mitad de 2016.

En busca del universo oscuro

El director general del CERN, Rolf Heuer, está convencido de que el renovado LHC, cuya potencia casi se ha duplicado, va a aumentar de manera notable su potencial para lograr nuevos descubrimientos sobre los orígenes del Universo y la naturaleza de la materia. Según explicó a ELMUNDO en una reciente visita a Madrid, es probable que el nuevo acelerador sea capaz de encontrar nuevas partículas más pesadas que las que se producían cuando la máquina tenía la mitad de su actual potencia. «Eso sería genial. Porque cada nueva partícula que descubramos, puede abrir la puerta hacia el Universo oscuro», explica. Se espera, por lo tanto, que el nuevo LHC abra la puerta al conocimiento de la misteriosa materia oscura que forma el 25% del Universo (la materia que conocemos y que forma la Tierra, las estrellas o a nosotros mismos supone tan sólo el 5%). Por eso, Heuer cree que el impacto de los descubrimientos del nuevo LHC «puede ser incluso mayor que el hallazgo del bosón de Higgs. Cualquier cosa que aparezca ahora será algo nuevo».

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