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Esta ha sido una semana muy especial en el Centro Europeo para la Investigación Nuclear (CERN por sus siglas en francés) –donde se encuentra el Gran Colisionador de Hadrones (LHC)– la cual inició con la celebración del décimo aniversario del anuncio del descubrimiento del Bosón de Higgs y al que le ha seguido de una nueva temporada de colisiones, después de un descanso y mantenimiento de tres años. No sólo eso, sino que además científicos del proyecto hicieron anuncios de descubrimientos "exóticos", relacionados con investigaciones realizadas en otras corridas.
Gerardo Herrera Corral, investigador del Cinvestav y miembro del grupo académico de mexicanos en el CERN-LHC, ejemplifica que, si se tratara de una serie televisiva, el Gran Colisionador acaba de comenzar su tercera temporada.
Fue a las 16:47 del 5 de julio, hora local de Ginebra, cuando el LHC y todos sus subdetectores comenzaron a operar y se echó a andar el haz de luz que colisiona partículas a casi la velocidad de la luz y alcanzó una energía récord: 13.6 Tera-Electronvolts (TeV).
Cristóbal Miguel García Jaimes, joven colaborador de "Crónica", quien realiza su posgrado en el CERN, escribió desde Ginebra:
"(...) para darnos una idea del tamaño que significa esta energía, si representáramos cada electrón-Volt como una gota de agua, y sabiendo que hay 20 millones de gotas en un tinaco (1,000 litros) necesitaríamos aproximadamente 68 millones de tinacos llenos de agua para representar esos eV".
Con motivo de las celebraciones en el CERN, el "Chico Partículas" escribió este martes en nuestras páginas y acotó qué son los eV. "El electrón-Volt es la unidad de energía y es equivalente a la energía que contiene un electrón en un campo eléctrico de 1 Volt. Sí, los físicos no nos complicamos tanto la vida al momento de hacer nuestras unidades y definiciones".
Sobre este nuevo arranque, el CERN recordó que, después de más de tres años de trabajo de actualización y mantenimiento, el LHC ahora está configurado para funcionar durante casi cuatro años con la energía récord de 13.6 TeV, proporcionando una mayor precisión y potencial de descubrimiento.
Esta potencia también incrementará los índices de colisión, mayor energía de colisión, sistemas mejorados de lectura y selección de datos, nuevos sistemas de detección e infraestructura informática. “¡Todos estos factores apuntan a una temporada de física prometedora que ampliará aún más el ya muy diverso programa de física del LHC!”.
Los haces ya han estado circulando en el LHC desde abril y sus inyectores se volvieron a poner en servicio para operar con nuevos haces de mayor intensidad y mayor energía, explica el centro de investigación. Ahora, los operadores del LHC están listos para anunciar "haces estables", la condición que permite que los experimentos enciendan todos sus subsistemas y comiencen a tomar los datos que se utilizarán para el análisis físico. El LHC funcionará las 24 horas del día durante casi cuatro años a una energía récord de 13.6 billones de electronvolts (TeV).
PARTÍCULAS EXÓTICAS.
Este 5 de julio, el LHC también dio a conocer que la colaboración internacional LHCb observó anteriormente tres partículas nunca antes vistas: un nuevo tipo de "pentaquark" y el primer par de "tetraquarks", que incluye un nuevo tipo de tetraquark. Los hallazgos fueron presentados en un seminario del CERN y agregan tres nuevos miembros exóticos a la creciente lista de nuevos hadrones encontrados en el LHC. De acuerdo con el CERN, estos “exóticos” amigos ayudarán a los físicos a comprender mejor cómo se unen los quarks en estas partículas compuestas.
“Cuantos más análisis realizamos, más tipos de hadrones exóticos encontramos”, dijo Niels Tuning, coordinador de física del LHCb en un comunicado del CERN. “Estamos presenciando un período de descubrimiento similar a la década de 1950, cuando comenzó a descubrirse un 'zoológico de partículas' de hadrones y, en última instancia, condujo al modelo de quark de hadrones convencionales en la década de 1960. Estamos creando un ‘zoológico de partículas 2.0’”.
El Higgs, consistente con el Modelo Estándar
El lunes pasado, cuando se cumplieron 10 años del anuncio del descubrimiento del Bosón de Higgs, las colaboraciones internacionales ATLAS y CMS en el LHC informaron los resultados de sus estudios más completos hasta la fecha sobre las propiedades de esta partícula única.
Los estudios independientes, descritos en dos artículos publicados en la revista “Nature”, muestran que las propiedades de la partícula son notablemente consistentes con las del bosón de Higgs predicho por el Modelo Estándar de física de partículas.
“Los estudios también muestran que la partícula se está convirtiendo cada vez más en un medio poderoso para buscar fenómenos nuevos y desconocidos que, si se encuentran, podrían ayudar a arrojar luz sobre algunos de los mayores misterios de la física, como la naturaleza de la misteriosa materia oscura presente en el universo”.
El bosón de Higgs es la manifestación de partículas de un campo cuántico omnipresente, conocido como campo de Higgs, que es fundamental para describir el universo tal como lo conocemos. Sin este campo, las partículas elementales como los quarks constituyentes de los protones y neutrones de los núcleos atómicos, así como los electrones que rodean los núcleos, no tendrían masa, ni tampoco las partículas pesadas (bosones W) que transportan la carga de la fuerza débil, que inicia la reacción nuclear que alimenta al Sol.
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