El LHC se pasa al universo oscuro

El acelerador de partículas reiniciará su actividad la próxima semana con el doble de potencia en una nueva fase con notable participación gallega


redacción / la voz

El Laboratorio Europeo de Física de Partículas, el CERN, dobla la apuesta para adentrarse en el misterioso universo oscuro. Después de dos años de reajustes, el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), también conocido como la máquina de Dios, reiniciará de nuevo su actividad la próxima semana para, después de la detección del bosón de Higgs, avanzar hacia una nueva física más allá de lo conocido. Lo hará prácticamente con el doble de energía en la colisión de haces de protones, lo que en teoría le permitirá asomarse a ámbitos nunca vistos del universo cuántico que permitan ir más allá del actual modelo estándar de la física de partículas, que solo explica el 4 % de la materia del cosmos.

Descubrir el origen de la misteriosa materia oscura, que supone el 25 % del componente del universo, o explicar por qué la materia domina a la antimateria cuando justo después del big bang existía el mismo número de partículas que sus correspondientes antipartículas son algunos de los retos que ahora se plantean y que involucrarán a miles de físicos de todo el mundo en el gran acelerador europeo. En esta aventura hacia lo desconocido Galicia tendrá, al igual que en la primera fase, una destacada presencia.

Dos grupos de la Universidade de Santiago, uno de física teórica y otro experimental, participarán de forma directa en los experimentos y en el análisis de los datos. A ellos hay que añadir los investigadores gallegos de distintas universidades que colaboran con el CERN y a los científicos que trabajan de forma permanente en el centro europeo, como Mar Capeáns y Fernando Varela. Además, el grupo de Física de Altas Energías de la USC se enriquecerá con incorporación de Diego Martínez Santos, un asiduo colaborador del laboratorio europeo que regresa a Galicia para montar un equipo propio con la ayuda Starting Grant de 1,5 millones de euros concedida por el Consejo Europeo de Investigación (ERC).

«A presenza de Galicia volve a ser notable», corrobora Juan José Saborido Silva, el responsable de uno de los grupos de la USC.

El nuevo viaje de la física contará con un viejo conocido: el bosón de Higgs. Superado el reto de la detección de la partícula que da origen a la masa con su campo asociado, el análisis de sus propiedades aún tiene mucho que decir. ¿Existe más de un bosón de Higgs?, ¿esta partícula elemental podría dividirse en otras?, ¿sus propiedades van más allá del modelo estándar? La respuesta a estas preguntas podría establecer algún tipo de vínculo con la materia oscura o la supersimetría, la teoría que apunta a que a cada partícula subatómica del modelo estándar le corresponde una especie de supercompañera de mayor masa.

Pero el desafío es mayúsculo. «Non sabemos o que imos atopar, porque depende de información que non temos. No caso do Higgs levábamos 40 anos de búsqueda e sabíamos en que rango de enerxía podía atoparse, pero agora non», explica Carlos Salgado, uno de los coordinadores del grupo de física teórica de la USC y que también logró una Starting Grant. «Do que se trata agora -dice- é de intentar cazar unha nova física».

Gallegos en el LHC

«Buscaremos bosóns de Higgs adicionais»

Diego Martínez Santos, el mejor físico joven europeo en el área de partículas, retornará a Galicia, donde trabajará intensamente con los nuevos datos aportados por el experimento LHCb. «Eu e ou meu equipo ?dice? centrarémonos en adaptar o detector LHCb para que poida analizar desintegracións de partículas estrañas. O que esperamos é atopar partículas ou desintegracións que non encaixen co modelo estándar, de xeito que nos axuden a construír un modelo máis completo». Ttiene otro objetivo: «Buscaremos bosóns de Higgs adicionais, de baixa masa, que se poden dar en modelos supersimétricos».

«Nunca se viu unha partícula supersimétrica»

El equipo de Física de Altas Enerxías de la USC participa en el experimento LHcb del gran colisionador, del que construyó uno de sus detectores. En este experimento tratarán de comprender por qué la materia «venceu» a antimateria formando los átomos que componen las galaxias y todo lo que existe, según explica Juan José Saborido Silva, el responsable del equipo. Su trabajo podría ayudar a detectar de forma indirecta partículas supersimétricas, a lo que ayudará el doble de energía del LHC. «Nunca se viu unha partícula supersimétrica, polo que sospeitamos que teñen que ser moi pesadas», dice.

«Pode permitirnos acceder a novos estados da materia»

Carlos Salgado es uno de los físicos teóricos que trabaja en el proyecto HotLCH para medir las propiedades de la materia a temperaturas extremadamente altas, hasta 100.000 veces mayores que las que existen en el interior del Sol. «Duplicar a enerxía do LHC permitirá acceder a novos estados da materia con temperaturas nunca producidas en laboratorio, como as existentes nos primeiros microsegundos despois do big bang», explica. En este estado, los guarks y los gluones están separados y la hipótesis de partida apunta a un nuevo estado de la materia que sería un líquido ideal.

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