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El Gran Colisionador de Hadrones dejará de funcionar hasta 2014

LHC

El Gran Colisionador de Hadrones que se encuentra en el CERN, en Ginebra Suiza, será desconectado por un periodo de dos años.

El acelerador de partículas es mundialmente conocido por haber identificado, en 2012, una partícula que, se cree, es el Bosón de Higgs.

Y es que, después de un fallo técnico que sufrió hace apenas unos años, la máquina no ha podido volver a funcionar con toda la energía que es capaz de producir y para la que fue diseñada.

Será hasta este sábado cuando todos las piezas magnéticas del LHC se pongan a temperatura ambiente, lo que quiere decir que ese día dejará de funcionar oficialmente para dejar de producir temperaturas superiores a los 10,000 grados centígrados, cifra que es mayor a la temperatura que tiene el Sol. Entonces un periodo sin precedentes de actualizaciones y reparaciones tendrá lugar.

En 2012 la máquina logró batir un récord en lo que respecta a la producción de energía al haber alcanzado los 8 billones de electro-voltios. El récord anterior fue en 2011 cuando produjo 7 billones de electro-voltios.

Cuando concluya el `apagón´, que tendrá lugar a finales de noviembre de 2014, los científicos esperan que sea capaz de producir 14 billones de electro-voltios.

Al respecto, Tony Wediberg, quien trabaja para el Detector Atlas del LHC, comentó que “el Colisionador ha estado funcionando con éxito, pero solamente a la mitad de la máxima energía que podríamos alcanzar”.

Y el problema para que no funcione con toda su capacidad se ha debido a las fallas en las  conexiones entre los inmensos magnetos que ayudan a transportar a las partículas cargadas alrededor de los 27 kilómetros que mide la circunferencia del acelerador.

En 2008, justo a los nueve diez de que un haz de partículas circulara por el LHC, un bloqueo en los magnetos provocó la fuga de helio que es esencial para el funcionamiento del sistema por lo que el acelerador tuvo que ser reparado a lo largo de más de un año.

En lo que se realizan las reparaciones de 2014, los científicos se mantendrán ocupados analizando gran candidatos de datos han ido recopilando a lo largo de 2012.

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Traducido y editado por Julio García.

Referencia: BBC.

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Nueva observación hace tambalear a la teoría de la Supersimetría

En esta imagen se aprecia el decaimiento del Meson Bs que produjo dos Muones. /Crédito: CERN

Investigadores del Gran Acelerador de Partículas de Ginebra, Suiza, han detectado uno de los más raros decaimientos de partículas de la naturaleza.

El descubrimiento asesta un duro golpe a la teoría de la física conocida como Supersimetría y muchos investigadores esperaban que, tarde o temprano, estos decaimientos se observaran.

La Supersimetría ha ganado popularidad como una manera de explicar algunas de las inconsistencias presentes en la teoría tradicional de física subatómica conocida como Modelo Estándar.

La nueva observación, que ha sido dada a conocer públicamente en la conferencia de Física del Gran Acelerador de Partículas que se está realizando en Kyoto, no es coherente con muchos de los modelos que sustentan la Supersimetría, la cual predice la existencia de versiones más masivas de las partículas que hasta ahora se han detectado.

Y su existencia, de las partículas supermasivas, ayudaría a explicar por qué las galaxias rotan más rápido de lo que el Modelo Estándar sugiere. En este sentido, los físicos han especulado con el el hecho de que, así como hay partículas que conocemos, las galaxias contienen materia oscura que no puede ser detectada y la cual estaría formada por super-partículas. Por consiguiente, las galaxias contienen más masa de la que puede detectarse que hace que giren más rápido de lo que deberían.

Pero los investigadores del detector LHCb del Gran Acelerador de Partículas han asestado un duro golpe a esta idea al medir el decaimiento entre una partícula conocida como Mesón Bs en dos partículas conocidas como Muones. Esta es la primera vez que este decaimiento ha sido observador y el equipo ha calculado que por cada millón de veces que el Meson Bs decae, solamente por tres veces de ese millón forma Muones.

Este es el detector que ha sido utilizado para observar el decaimiento del Meson Bs en dos Muones /Crédito: CERN.

Si las super-partículas existieran, el decaimiento ocurriría con mayor frecuencia por lo que, esta nueva observación, es una de las “pruebas de oro” de la supersimetría y todo parece indicar, a partir de estas observaciones, que ha fallado y que no es consistente.

Para el profesor Val Gibson, del equipo de la Universidad de Cambridge que investiga en el LHC, “el nuevo resultado está poniendo a nuestros colegas que estudian la supersimetría en un apuro”.

Por otra parte, los resultados están, de hecho, completamente en línea con lo que cabría esperar del Modelo Estándar.

Si la Supersimetría no representa una explicación sobre la presencia de materia oscura, entonces los teóricos tendrán que buscar ideas alternativas para explicar estas inconsistencias en el Modelo Estándar y, hasta ahora, los investigadores que están luchando por encontrar evidencia de la llamada “nueva física” se han topado con una serie de callejones sin salida, sin respuestas.

“Si existe una nueva física, entonces está muy bien escondida detrás del Modelo Estándar”, comentó Marc-Olivier Bettler, un miembro del equipo de analistas.

Por otro lado, el resultado de esta nueva investigación no descarta la posibilidad de la existencia de superpartículas. Pero, de acuerdo con el profesor Parkes, “se están quedando sin lugares donde esconderse”.

Y quienes apoyan la supersimetría, como el profesor John Ellis del King´s College de Londres, dejan el asunto abierto a un gran debate, porque para él “ la observación es “bastante consistente con la supersimetría” al esperarse resultados así en algunos modelos de supersimetría que se han desarrollado.

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Traducido y editado por Julio García.

Referencia: BBC

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El CERN descubre una nueva partícula que podría ser el Bosón de Higgs

El choque constante de protones a altas energías permiten crear fotones (aquí se ven en forma de dos columnas rojas que aparecen a los lados), que son la prueba directa de la existencia de algún tipo de Bosón. No se sabe con absoluta certeza si es el Bosón de Higgs / Imagen: http://www.cern.ch

Durante la Inauguración del Congreso Internacional de Física de Altas Energías, celebado en Melbourne, Australia, la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN), presentó los últimos resultados preliminares en la larga búsqueda del Bosón de Higgs. Ambos experimentos, realizados en los detectores ATLAS y CMS, pudieron observar  nueva partícula en la región de masa de 125-126 gigaelectronvoltios o GeV.

“Observamos en los datos señales claras de una nueva partícula, al nivel de 5 sigma, en la región de masa de 125-126 GeV. El extraordinario desempeño del Gran Colisionador de Hadrones y del detector ATLAS y el gran esfuerzo de muchas personas nos han traído a esta nueva y excitante etapa”, afirmó la portavoz del detector ATLAS, Fabiola Gianotti, quien dijo también que “se necesitará un poco más tiempo para preparar estos resultados y que sean publicados”.

“Los resultados son preliminares, pero la señal en 5 sigma y alrededor de los 125 GeV que hemos observado es dramática. Esto es de hecho una nueva partícula. Sabemos que debe ser un bosón y es el bosón más pesado que se haya encontrado”, señaló el vocero del detector CMS Joe Incandela. “Las implicaciones son muy significativas y es precisamente por esta razón por la que debemos de ser muy diligentes en todos nuestro estudios y realizar comprobaciones cruzadas”.

El físico inglés Peter Higgs predijo teóricamente en los años 60 la existencia del Bosón que lleva su nombre con la finalidad de compeltar el Modelo Estándar de la Física. /Imagen: http://www.wikipedia.org.

“Es difícil no estar emocionado por este resultado”, afirmó el director de Investigación del CERN, Sergio Bertolucci. “Declaramos que en 2012, o íbamos a encontrar una partícula como el Boson de Higgs o bien que íbamos a descartar por completo el Modelo Estándar basado en el Bosón de Higgs. Con toda la cautela necesaria, me parece que nos encontramos en un punto de bifurcación: la observación de esta nueva partícula indica el camino hacia un entendimiento más detallado de lo que estamos viendo en los datos”.

Los resultados presentados hoy son preliminares, ya que están basados en datos obtenidos durante 2011 y 2012 (los datos de 2012 siguen todavía siendo analizados). La publicación de los análisis dados a conocer hoy serán presentados formalmente a finales de Julio y una imagen más completa de las observaciones de hoy emergerán a finales de este año después de que el LHC le otorgue al experimento más datos para seguir trabajando.

Equipo técnico con el que se presentaron los resultados del experimento /Imagen: http://www.cern.ch

El siguiente paso será determinar con precisión la naturaleza de esta partícula y su significado en la comprensión del universo y dejando sobre la palestra las siguientes preguntas: ¿Sus propiedades son las esperadas para plantearse la existencia definitiva del Bosón de Higgs, el ingrediente hasta ahora perdido y el último necesario para completar el Modelo Estándar de la Física? ¿O podría ser algo más exótico? El Modelo Estándar describe las partículas fundamentales de la que estamos compuestos todos los seres vivos y absolutamente todo lo que compone el universo visible (planetas, estrellas y galaxias), así como todas las fuerzas que actúan en el entramado del universo. Toda la materia que podemos ver, sin embargo, representa tan solo el 4% del total, ya que una versión más exótica de la partícula de Higgs podría servir como puente para entender el 96% del universo restante que permanece obscuro.

“Hemos alcanzado un logro en nuestro entendimiento de la naturaleza”, afirmó el director general del CERN: Rolf Heuer.  “El descubrimiento de una partícula consistente con el Bosón de Higgs abre el camino para realizar estudios más detallados, que requieren una gran cantidad de datos estadísticos y que podrían dar nueva luz sobre otros misterios del universo”.

Por su parte, el físico Stephen Hawking fijó su postura sobre el reciente descubrimiento y, por cierto, afirma haber perdido $100 dólares:

TRADUCCIÓN Y EDICIÓN de Julio García.

FUENTE: CERN

El Gran Colisionador de Partículas regresa con más energía que nunca

Fuente: CERN

El Gran Acelerador de Partículas está funcionando nuevamente después de la pausa que hizo durante el periodo invernal.

El pasado jueves 29 de marzo, rayos estables de protones colisionaron unos con otros en cuatro posiciones de observación.

La energía que produjo este choque en estos racimos de partículas subatómicas fue de unos 8 billones de electrovoltios: ¡todo un récord!.

Los científicos esperan que el gran aumento que el acelerador ha tenido en cuanto a sus capacidades incrementen de forma significativa las posibilidades de descubrir una “nueva física”.

La gran expectación se centra sobre todo en el hecho de confirmar o negar la existencia del bosón de Higgs, la partícula elusiva que podría ayudar a explicar por qué la materia tiene masa.

“La experiencia de dos muy buenos años a 3.5 TeV (tera electrón-voltio) por rayo nos da la confianza para incrementar la energía para este año sin ningún riesgo para la máquina”, explicó Steve Myers, quien es el director de aceleraciones y tecnología en la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN).

“Ahora les queda a los experimentos aplicar de la mejor manera el potencial que les estamos ofreciendo”, señaló.

Desde su primer encendido en 2008, los operadores del Gran Colisionador de Hadrones han incrementado de forma cautelosa la energía contenida en cada uno de los cientos de miles de protones que se han enviado a lo largo de los 27 kilómetros de circunferencia del colisionador, el cual se encuentra justamente debajo de la frontera entre Suiza y Francia.

Ahora se ha planeado que el colisionador recolectará datos hasta noviembre, para luego ser actualizado durante un “apagón” que durará 20 meses con la intención de incrementar su potencial para lograr alcanzar 14 trillones de electrovoltios o teraelectrovoltios que implica otro nuevo salto en cuanto a su capacidad para hacer chocar protones. Esta energía se piensa alcanzar en 2014.

Por otra parte, los equipos que trabajan en los dos detectores más importantes del Acelerador anunciaron a finales del año pasado que habían logrado ver algunas pistas del Bosón de Higgs, pero sin llegar a afirmarlo con toda certeza.

Lo que sí es un hecho es que, haciendo funcionar al Gran Colisionador a energías más altas, la probabilidad de encontrar al Bosón de Higgs en los restos de una colisión de protones aumentarán considerablemente.

“El incremento de energía se traduce en maximizar el potencial de descubrimiento del LHC”, dijo el director de investigación del CERN Sergio Bertolucci, quien luego recalcó: “Y en ese sentido, 2012 parece ser un año de cosechas para la física de partículas”.

TRADUCCIÓN Y EDICIÓN DE Julio García.

FUENTE: BBC

Miden por primera vez un átomo de antihidrógeno

Estos son átomos de antihidrógeno chocando, en 2010, dentro del detector Alpha del Cern / Fuente: http://smbhax.com/

La versión de antimateria del átomo de hidrógeno, llamado antihidrógeno, podría develar sus secretos próximamente.

Los científicos esperan que el antihidrógeno tenga exáctamente las mismas propiedades que el hidrógeno, ya que, y después de 80 años de esperar, la prueba ha sido posible.

Un reporte publicado en la revista Nature ha mostrado el primer “espectro” de antihidrógeno atrapado, mostrando la energía requerida para cambiar los giros de sus positrones. Experimentos adicionales mostrarán si es, de hecho, como el hidrógeno o, por el contrario, posee algunas diferencias.

Hay que mencionar que cada partícula posee una antipartícula, la cual es idéntica en todos sus aspectos, excepto porque posee carga opuesta. Al electrón cargado negativamente se le llama positrón y al protón cargado negativamente se le denomina antiprotón. Juntos, un antiprotón y un positrón, forman al átomo más simple del universo: el antihidrógeno.

Una vez que el antiátomo es formado, debe ser puesto aparte de la materia ordinaria. Cuando una partícula y una antipartícula se encuentran, se destruyen mutuamente convirtiéndose en energía en un proceso llamado aniquilación.

Lo dicho arriba nos lleva al corazón mismo del más grande misterio sobre la antimateria, ya que, cuando el Universo se formó, cantidades iguales de materia y antimateria se debieron de haber producido; pero si ese fuera el caso, se debieron de haber aniquilado mutuamente desde entonces. Hasta el momento no se ha podido explicar por qué la materia predomina en el Universo.

Investigaciones recientes sugieren que hay una sutil diferencia en la forma en la que la antimateria trabaja; y los científicos detrás de la nueva investigación creen que su trabajo puede probar lo que es.

Momentos magnéticos.

La hazaña de atrapar un átomo de antihidrógeno fue realizada por el Aparato de Antihidrógeno de Fïsica Láser (Alpha) del CERN. De hecho, en 2010, el equipo del Alpha reportó para la revista Nature que habían atrapado 38 átomos en una fracción de segundo; y en 2011 reportaron en la revista Nature Physics haber logrado el mismo truco sobre los 1,000 segundos.

Habiendo perfeccionado sus métodos, el equipo se ha movido ahora a analizar los anti-átomos. “Éste ha sido el objetivo de nuestro programa desde un principio”, ha explicado Jeffrey Hangst, uno de los científicos del detector Alpha.

“Más de 20 años de investigación nos han llevado a estos resultados, para ver si los átomos de antimateria son iguales a los átomos de materia, y ahora es posible hacer esto”, ha dicho en una entrevista a la BBC.

El detector Alpha del CERN /Fuente: http://press.web.cern.ch/

El truco consistía en hacer uso del “momento magnético” de los anti-átomos: una propiedad en la que ellos se comportan como algo parecido a diminutos imanes de barra.

Aplicando pulsos de energía de microondas, el equipo fue capaz de hacer que los imanes dieran vuelta, en un proceso que es muy parecido a lo que les sucede a los átomos de nuestro cuerpo cuando nos sometemos a un escanéo por Imágen por Resonancia Magnética.

Los análisis realizados sobre el antihidrógeno proveen a los investigadores de medidas precisas sobre cuánta energía se necesita para lograr ese cambio de giro, pero éste es solo el primer paso en lo que se convertirá en un largo programa para hacer pruebas con el antihidrógeno sometiéndolo a luz láser, lo que ayudará a mostrar una imágen completa de los niveles de energía dentro de cada átomo de antihidrógeno.

Por ahora, el equipo del Alpha está satisfecho por haber hecho las primeras medidas sobre un anti-átomo.

“Yo no sé cómo tomará el público este resultado, pero para nosotros es la cosa más grande que jamás hemos realizado”, ha dicho el doctor Hangst.

A continunación se puede ver un pequeño documental donde se explica con mayor profundidad lo que este descubrimiento representa:

 

Y en este otro una animación muy bien realizada sobre cómo se llevó a cabo el experimento:

TRADUCCIÓN Y EDICIÓN DE Julio García.

FUENTE: www.bbc.co.uk