El LHC cumple un ciclo de 21 horas de operación a muy alta energía

El nuevo gran acelerador de partículas LHC, en el que hace justo una semana se realizaron las primeras colisiones de partículas a muy alta energía, ha realizado ya un ciclo de 21 horas seguidas de operación en las que los cuatro detectores están tomando millones de datos. Los dos haces circulan a 3,5 teraelectronvoltios (TeV) en sentido opuesto por el anillo del acelerador y en los choques de partículas se alcanzan energías de 7 TeV, muy por encima del máximo nunca alcanzado por una máquina de este tipo.

Tras el éxito del pasado día 30 con las primeras colisiones y pruebas de unas pocas horas, los especialistas del Laboratorio Europeo de

Física de Partículas (CERN), junto a Ginebra, mantuvieron el LHC funcionando a 7 TeV durante ocho horas el miércoles. Después se realizaron algunos ajustes en el acelerador y el fin de semana pasado se volvió a poner en operación. Durante más de 21 horas se mantuvieron estables los haces a 3,5 TeV y se produjeron millones de colisiones.

Mientras los ingenieros y físicos del acelerador van ajustando parámetros y poniendo a punto para la operación rutinaria esta máquina complejísima, los miles de científicos de los cuatro grandes detectores (Atlas, CMS, Alice y LHCb) están tomando datos, verificando el funcionamiento de sus equipos y examinando los primeros registros para comprobar que sus estrategias de análisis son correctas. Lo primero que hacen es "descubrir" partículas y fenómenos ya descubiertos para aprender a utilizar debidamente su propio detector y entender dónde y cómo puede aparecer lo nuevo, lo desconocido, el auténtico descubrimiento. Los miles de análisis y simulaciones que han hecho durante años facilitan la labor pero no sustituyen al experimento real con su propia información. Cabe esperar que, dado el nivel de energía en el que están trabajando ahora, encuentren la firma del quark top, el último miembro de la familia de partículas elementales del modelo estándar, descubierto hace 15 años en el acelerador Tevatron de Chicago.

Aunque el LHC esté funcionando satisfactoriamente, los expertos saben que para cumplir sus objetivos realmente tiene que aumentar la luminosidad de la máquina, un factor dependiente de varios parámetros de los haces de partículas y que influye directamente en la tasa de colisiones que se producen y observan en los detectores. Cuanto más raro o poco corriente es un proceso o una partícula, más colisiones necesitan analizar los físicos para tener la posibilidad de descubrirlo. Así, el famoso bosón de Higgs, considerado el hipotético descubrimiento emblemático del LHC, exige muchos trillones de colisiones, muchas horas de acelerador y otras tantas de análisis de datos. Con la luminosidad actual del LHC, probablemente se tardarían unos miles de años en encontrar el Higgs con seguridad.

El plan ahora es que el nuevo acelerador funcione ininterrumpidamente durante un año y medio o dos (con una breve parada a finales de 2010).

Después permanecerá apagado durante varios meses para realizar las mejoras necesarias (sobre todo reforzar y verificar cada conexión de los miles de imanes que lo forman en el anillo de casi 27 kilómetros) y reiniciar después el funcionamiento con el objetivo de alcanzar energías aún mayores de que las actuales: haces de 7 TeV para provocar colisiones de 14 TeV.