Una nueva etapa inicia oficialmente para el Gran Colisionador de Hadrones -LHC-. Una ceremonia se celebró el pasado 15 de junio en las instalaciones del CERN para marcar el inicio de las obras de ingeniería civil para el LHC de Alta Luminosidad (HL-LHC): un nuevo capítulo en la historia del laboratorio. De aquí a 2026, esta mejoría mayor habrá considerablemente aumentado la eficiencia del LHC, multiplicando el número de colisiones que se producen en el corazón de los grandes experimentos, lo que aumentará a su vez la probabilidad de observación de nuevos fenómenos.

Ocho años de descubrimientos

Los trabajos de ingeniería civil iniciaron en los sitios de los experimentos ATLAS y CMS para realizar nuevas obras subterráneas para el LHC de Alta Luminosidad. / Imagen: Julien Ordan/CERN

El Gran Colisionador de Hadrones empezó a generar colisiones de partículas en el año 2010. En el interior del túnel de 27 km de circunferencia, paquetes de protones viajan a un velocidad cercana a la de la luz y entran en colisión en los cuatro puntos de interracción. Estos choques engendran nuevas partículas que son registradas por los detectores que arropan los puntos de interacción. Posteriormente, las colisiones son analizadas por físicos del mundo entero, los cuales profundizan de esta forma nuestros conocimientos respecto de las leyes de la naturaleza.

La luminosidad o el aumento sustancial de colisiones

Si el LHC es capaz de producir hasta mil millones de colisiones protón-protón por segundo, el HL-LHC hará aumentar este número, que los físicos denominan “luminosidad”. Dicha luminosidad será mejorada con un factor de cinco a siete, lo cual permitirá acumular aproximadamente 10 veces más datos entre 2026 y 2036. Esto significa que los físicos podrán estudiar fenómenos raros, así como realizar medidas más precisas.

El LHC, por ejemplo, permitió descubrir el bosón de Higgs en el año 2012, generando grandes avances en la comprensión de la manera como las partículas adquieren su masa. El HL-LHC permitirá determinar con mayor grado de precisión las propiedades del bosón de Higgs y medir, con más precisiones, cómo se produce y se desintegra, además de cómo interractúa con las demás partículas. Además, escenarios erigidos más allá del Modelo estándar podrán ser estudiados, específicamente la supersimetría (SUSY) y las teorías sobre las dimensiones suplementarias y sobre la subestructura de los quarks.

« El LHC de Alta Luminosidad extenderá el alcance del LHC más allá de su misión inicial, aportando nuevas oportunidades de descubrimientos, de medir con mucho mayor precisión las

Dra. Fabiola Gianotti, Directora General del CERN.

propiedades de partículas como el bosón de Higgs y de investigar todavía más a fondo los componentes fundamentales del Universo”, explica Fabiola Gianotti, Directora General del CERN.

Un reto internacional en pro de la comprensión

El proyecto HL-LHC arrancó como una empresa internacional implicando a 29 institutos provenientes de 13 países. La aventura empezó en noviembre del 2011; dos años más tarde, el proyecto fue elevado al rango de las principales prioridades de la estrategia europea para la física de partículas y, en junio del 2016, fue finalmente aprobado por el Consejo del CERN. En los próximos años, un gran número de nuevos elementos materiales serán construidos e instalados, después de que los prototipos hayan enseñado ser funcionales. Elementos de la máquina actual que representan en total más de 1.2 km del anillo deberán ser remplazados por numerosos componentes de alta tecnología, tales como imanes, colimadores y cavidades radiofrecuencia.

 

Uno de los secretos para lograr aumentar la tasa de colisiones es comprimir los haces de partículas en los puntos de interracción, a manera de incrementar la probabilidad de las colisiones protón-protón. Para ello, el HL-LHC necesitará de aproximadamente 130 nuevos imanes, entre los cuales 24 nuevos cuadrípolos de focalización supraconductores, cuya misión será focalizar el haz, y cuarto dipolos supraconductores.

Ventana hacia el futuro

« La audacia es omnipresente en la historia del CERN; el LHC de Alta Luminosidad abre un nuevo capítulo para esta historia, proyectándonos hacia el

Prototipo de imanes cuadrípolos para el proyecto del LHC de Alta Luminosidad / Imagen: Instituto de Física Corpuscular – UV – CERN

futuro”. Esta máquina permitirá llevar a cabo nuevas investigaciones y, con sus tecnologías innovadoras, se convertirá en una ventana sobre los aceleradores del futuro y sobre nuevas aplicaciones para la sociedad”. A partir del año 2026, el LHC debería producir datos en modo de alta luminosidad, empujando las fronteras de las tecnologías de los aceleradores y otros detectores.

Fuente : CERN

Boletín original : https://home.cern/fr/about/updates/2018/06/major-work-starts-boost-luminosity-lhc