Estamos listos para el reinicio de la operación científica del Gran Colisionador: Gerardo Herrera

El Gran Colisionador de Hadrones (LHC), el proyecto de investigación de física de partículas más grande del mundo, despierta poco a poco de su descanso de más de dos años. Científicos de todo el mundo concentrados en la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) alistan los detalles desde sus cavernas y sus grandiosos detectores; estudiantes de todo el globo preparan sus visitas y se enfocan en sus tesis. Todo está casi listo para la tercera temporada de actividad del colosal experimento que ha comprobado la existencia del bosón de Higgs, pero que tiene mucha física por delante, y en la cual México participará como ya lo ha hecho a lo largo de más de una década.

Científicas y académicos mexicanos tendrán un lugar en dos de los grandes detectores más importantes del LHC: ALICE (A Large Ion Collider Experiment) y CMS (Compact Muon Solenoid), así como en un proyecto periférico del LHC, llamado NA62.

De acuerdo con Gerardo Herrera Corral, físico del Cinvestav y pionero de la participación de México en el LHC, para el periodo de 2021-2024, en ALICE los mexicanos realizarán sus aportaciones en la infraestructura del detector, como lo hicieron la década pasada. En la colaboración realizada entre Cinvestav, UNAM, BUAP y Universidad Autónoma de Sinaloa diseñaron y construyeron nuevas versiones de los subdetectores de ALICE: ALICE Difractive y V0+, pero además contribuyeron en el diseño y construcción de los nuevos detectores de la cámara de emisión temporal (TPC).

Estos componentes forman parte del Fast Interaction Trigger (FIT) en el sistema de disparo, “el corazón del experimento que da cada 25 nanosegundos una decisión sobre el registro o no del evento que ocurrió”, explicó Herrera Corral, Premio Crónica, en conferencia en Conacyt.

Particularmente, detalló, el V0+ es un disco con fibra ópticas centelladoras que conducen la luz cuando las partículas que se producen en la interacción de la colisión entre protones lo alcanzan, esa luz es conducida hasta unos fototubos, los cuales, a su vez, convierten la luz en una señal eléctrica que permite reconstruir el evento. Arturo Menchaca, del Instituto de Física de la UNAM es uno de los artífices de esta tecnología y también estuvo presente en el acto, donde explicó los detalles del detector AMS –el cual busca antimateria desde la Estación Espacial Internacional–, a partir del cual se diseñó la tecnología que opera ahora en ALICE.

A su vez, Cristina Oropeza, académica de la Universidad Iberoamericana expuso las áreas en las que ha colaborado otro grupo de mexicanos dentro de uno de los dos detectores más grandes y poderosos del LHC, CMS, y que fue uno de los encargados de detectar el Higgs, junto con ATLAS.

La científica expuso que, en el experimento, los mexicanos colaboran en la física que existe más allá del Modelo Estándar de partículas, un mejor entendimiento del bosón de Higgs, quarks pesados y la búsqueda de nuevas partículas. Añadió también cómo ha sido y se llevará a cabo su participación en el próximo periodo de colisiones en el LHC, tanto en la operación como en la interfaz de electrónica.

Por otra parte, Jürgen Engelfriend, explicó en qué consiste la participación de la Universidad Autónoma de San Luis Potosí en el experimento NA62 (@NA62experiment), un detector que busca por qué hay más materia que antimateria en el Universo. En éste, han colaborado desde en el diseño de software, hasta en la construcción de la electrónica para la recolección de datos, así como en la propuesta y diseño de uno de sus detectores.

“La conclusión es que estamos listos para registrar los eventos cuando iniciemos operaciones y toma de datos en el LHC, en 2022”, dijo Gerardo Herrera.

Para el próximo periodo científico del LHC, los mexicanos recibieron financiamiento a través de la Convocatoria de Ciencia de Frontera de Conacyt, con la que también participarán en el programa educativo BEAM, enfocado en la participación de jóvenes en proyectos del CERN.

Herrera Corral refirió que este conocimiento y colaboración acumulados permiten además a los mexicanos sumarse a otros proyectos internacionales, como el Nucleotron NICA, en Rusia, que seguirá la búsqueda de la estructura de la materia, así como el proyecto de desarrollo de materiales centelladores para aplicaciones ambientales de alta temperatura.

Derrama tecnológica

Antes de la actual administración de Conacyt, la participación de académicos nacionales se había apoyado anteriormente, lo que ha dado como resultado –tan sólo en ALICE– de casi 400 publicaciones científicas y decenas de tesis de todos los grados. Gerardo Herrera recordó que ha sido resultado de un trabajo colectivo y cooperación conjunta con el CERN. Colaboración que ha generado donaciones, como las de servidores y fuentes de protones para universidades nacionales, así como una derrama tecnológica:

“Hay un acercamiento con la Secretaría de Marina para el desarrollo y transferencia de tecnología con detectores que ayuden al escaneo de contenedores que entran al país. También ha habido proyectos con Pemex y el Instituto Mexicano del Petróleo para simular la extracción de petróleo en pozos porosos”.