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Mexicanos en busca de nueva física en la segunda etapa del LHC

Por Verenise Sánchez

México, DF. 4 de junio de 2015 (Agencia Informativa Conacyt).- El Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés), el acelerador de partículas más grande del mundo, alcanzó este miércoles alrededor de las 10:30 horas de Ginebra, Suiza, una energía récord de 13 teraelectronvoltios (TeV).

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“A partir de hoy comenzó el segundo periodo oficial de toma de datos del Gran Colisionador de Hadrones, el cual durará aproximadamente 2 años”, indicó el científico mexicano Luis Alberto Pérez Moreno, quien cursa el Doctorado en Física Aplicada en la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP) y realiza una estancia de investigación en el LHC.

Esta energía es prácticamente el doble de la que se empleó en la primera corrida realizada de noviembre de 2009 a febrero de 2013, etapa en la que se comprobó la existencia del bosón de Higgs.

luis alberto perez morenoLuis Alberto Pérez MorenoCon esta energía se comienza una nueva era en la física de altas energías en la cual, a través de diversos experimentos basados en colisiones de protones, se busca una "nueva física" que permita comprender los misterios del origen del universo, indicó Pérez Moreno, quien también es becario del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt).

En este nuevo periodo de toma de datos, una veintena de científicos mexicanos tendrán participación relevante en el experimento ALICE, uno de los cuatro proyectos (Atlas, CMS, ALICE y LHCb) que se realiza en el Gran Colisionador de Hadrones.

En ALICE (A Large Ion Collider Experiment), el equipo de científicos mexicanos –pertenecientes a diversas instituciones académicas como la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav) del Instituto Politécnico Nacional (IPN), Universidad Autónoma de Sinaloa (UAS) y la BUAP– instaló un nuevo detector ALICE Diffractive (AD).

Este detector, realizado con la ayuda del Conacyt, es prioritario en esta nueva etapa en el experimento ALICE, indicó Abraham Villatoro Tello, otro de los becario del Conacyt que actualmente realiza estancia de investigación en el LHC.

Este dispositivo, diseñado, construido e instalado por mexicanos, es relevante porque ayudará a estudiar fenómenos difractivos a las nuevas energías del LHC. Abraham VillatoroAbraham Villatoro TelloEstos fenómenos ocurren cuando los haces de protones colisionan débilmente (rasante) y producen eventos similares a procesos ondulatorios difractivos.

Como explicó Gerardo Herrera Corral, líder del grupo de científicos mexicanos que participa en el experimento ALICE, "de 100 colisiones, 70 son procesos inelásticos porque los protones se rompen y generan radiación que vuela en todas direcciones. En el 30 por ciento de las colisiones restantes, los protones siguen siendo protones después de cruzarse; sin embargo, hay quienes pensamos que algo ocurre entre ellos, a esas interacciones las hemos denominado blandas".

Dichas interacciones blandas han sido poco estudiadas porque son difíciles de captar, ya que como los protones no chocan sino que se siguen de largo por el tubo por el cual ingresaron, no logran entrar al detector que actualmente está instalado en ALICE.

"Hay muchos que pensamos que en esos procesos difractivos puede haber física nueva; por ejemplo, pensamos que eventualmente ahí puede producirse también el Higgs; de ser así, se cambiaría la manera de ver a la física difractiva y al Higgs mismo. Además, se modificarían los proyectos futuros de estudio del universo temprano", dijo el científico.

Por su parte, Villatoro Tello añadió que el detector AD se ha convertido en una pieza fundamental del experimento ALICE: “Habrá un periodo para la toma de datos exclusivo para ver y analizar física difractiva a través de AD”.

Héctor Bello Martínez, investigador adscrito a la BUAP quien también realiza una estancia en el LHC, explicó que con la nueva energía que se empleará en las colisiones en ALICE, además de la física difractiva, también se busca estudiar el plasma de quark-gluones (QGP, por sus siglas en inglés), que surgió microsegundos después de que se formó el universo.

“Hasta ahora se conoce poco sobre el origen y propiedades del QGP, y en esta nueva etapa se pretende caracterizar el estado de la materia de este plasma”, indicó el físico, quien además es becario del Conacyt.

Añadió que en los experimentos Atlas y CMS, en donde también hay participación de científicos mexicanos, se trabajará en esta nueva etapa en la caracterización del bosón de Higgs y se buscarán señales de materia oscura. Mientras que en el cuarto experimento, LHCb, se estudiará la materia y antimateria a través de algunos quarks o partículas elementales.

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