Academia Mexicana de Ciencias
Boletín AMC/414/13
México, D.F., 22 de noviembre de 2013

• ALICE, uno de los principales detectores del Gran Colisionador de Hadrones, contará con nuevos sistemas diseñados y fabricados completamente en México
• Destaca Paolo Giubellino representante y líder del proyecto ALICE la contribución de científicos mexicanos en el Centro Europeo de Investigación Nuclear

La física mexicana estrechamente vinculada con el proyecto ALICE.
Foto: Antonio Saba/CERN Bulletin.
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Para tratar de averiguar qué ocurrió inmediatamente después del nacimiento del Universo, luego del Big Bang, el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), administrado por el Centro Europeo de Investigación Nuclear, cuenta con el A Large Ion Collider Experiment (ALICE) que en breve contará con nuevos sistemas diseñados y fabricados completamente en México.

Gerardo Herrera Corral, uno de los líderes mexicanos del proyecto y miembro de la Academia Mexicana de Ciencias, precisó que en 2015 y 2018 podrán ser incorporados al experimento los sistemas ADA-ADC, así como FIT, respectivamente.

Los sistemas ADA y ADC, por una parte, serán colocados en cada uno de los extremos de ALICE, se trata de una máquina que funciona de forma similar a una cámara fotográfica digital de 500 millones de pixeles y toma miles de imágenes en un segundo para ver las partículas más pequeñas conocidas: los quarks, explicó Herrera Corral en el marco de la visita a México de Paolo Giubellino, portavoz del proyecto ALICE.

La colaboración mexicana tiene ya instalados dos detectores o sensores de luz llamados V0 y ACORDE que funcionan desde que comenzó a trabajar el experimento, y han sido clave en el trabajo de “fotografía”, precisó el investigador del Centro de Investigación y Estudios Avanzados (Cinvestav).

ADA y ADC ya han fueron instalados experimentalmente en 2012 para revisar la calidad del haz, es decir, para buscar los quarks, los científicos ponen a correr en un tubo de 27 kilómetros de circunferencia (en la frontera franco-suiza) protones de hidrógeno e iones de plomo los cuales viajan en direcciones opuestas.

Los grupos de partículas son colocadas en el tubo en “bonches” que cada determinado tiempo chocan en las diferentes cámaras fotográficas del Gran Colisionador de Hadrones (ALICE, ATLAS, CMS o LHCb).

Como se trata de partículas que tienen una misma carga eléctrica es necesario que cada “bonche” sea lo más compacto posible y los sistemas mexicanos se encargaron, hasta ahora, de revisar eso.

Ahora, el objetivo del CERN es estudiar un tipo de “colisiones” diferentes que se han registrado y que reciben el nombre de física difractiva, ciencia que es una de las principales apuestas del Centro Europeo hacia el 2030.

Cada grupo de partículas viaja a más de 100 kilómetros por segundo (algo excesivo para su tamaño) por lo que al encontrarse en las diferentes cámaras del LHC se destruyen liberando a los quarks en su interior y generando nueva materia y energía.

Sin embargo, también se ha dado el caso en el que los protones no chocan de frente, sólo se “rozan”, lo que les permite sobrevivir pero en ese pequeño roce son capaces de liberar energía y generar nuevas partículas, ese tipo de interacciones que hasta ahora no han podido ser bien estudiadas serán el principal objetivo de ADA y ADC.

Para lograr su objetivo, los equipos deberán ser renovados, se les colocarán nuevos sensores y con ello detectar este tipo de interacciones.

“El 30 por ciento de las veces existen interacciones entre las partículas donde los protones se cruzan y mantienen sus características pero generan radiación”, añadió Herrera Corral.

“ADA y ADC incrementará la eficiencia del detector, aún se valora el costo de los equipos, ya se ha recibido la contribución del CERN, el Cinvestav y la Universidad de Sinaloa, por lo que estimamos que se necesitará una inversión cercana a 1.4 millones de pesos (100 mil francos suizos)”.

Por otra parte está la construcción del Fast Interaction Trigger (FIT) que estará relacionado directamente con la toma correcta de los datos, pues será el encargado de decidir cuándo se ha dado una colisión de interés científico.

La idea, por el momento, es que la tecnología del detector sea la misma diseñada para V0, cuyo trabajo es “avisar” al detector que las colisiones, revelarán datos sobre el origen del Universo.

FIT, que aún está en proceso de diseño, será instalado en el equipo en el 2018, año en el que el Acelerador volverá a realizar una pausa para renovar sus sistemas.

Paolo Giubellino, quien visitó nuestro país invitado por el Ayuntamiento de Puebla para entregarle un diploma de Visitante Distinguido, enfatizó que el trabajo desarrollado hasta el momento por los investigadores mexicanos, ha sido muy importante para el experimento internacional.

Destacó que, aún cuando no se ha tenido un descubrimiento tan mediático como el hallazgo del Bosón de Higgs (que fue galardonado con el Premio Príncipe de Asturias y Nobel de Física este año), ALICE ha encontrado que al inicio del universo, luego de la gran explosión, surgió un plasma con una viscosidad perfecta, que pese a que estuvo sometido a las más altas temperaturas jamás medidas en la Tierra mantuvo sus características, un plasma que ha sido reproducido en pequeñas cantidades al interior del experimento.

“México es muy importante para la colaboración (ALICE) pues parte de los hallazgos más interesantes se han realizado con los detectores mexicanos. Es importante que continúen con este trabajo y que las autoridades den seguimiento a este tipo de proyectos”, finalizó Giubellino.

Belegui Beccelieri