viernes, 5 de noviembre de 2010

El Gran Colisionador de Hadrones cambia de colisiones de protones a iones

Simulación en el detector Alice. Créditos CERN.

Después de siete meses realizando colisiones con protones obliteración, el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) se detuvo esta semana para comenzar las colisiones de iones de plomo.

El objetivo de esta etapa es recrear la energía del universo en el momento justo después del Big Bang .

"El colisiones de iones de plomo en el LHC puede generar temperaturas de hasta 500,000 veces más caliente que el centro del Sol," expreso Timothy Hallman, un físico de Física Nuclear en Washington DC, en un comunicado.

Alrededor de tales temperaturas, los quarks y los gluones - el "pegamento" que une a los quarks en protones y neutrones - están en un estado similar al plasma. Hallman agrego que recrear las condiciones ultra-calientes de las colisiones entre iones de plomo puede "proporcionar información vital" sobre cómo evolucionó el universo en un momento tan crucial.

El LHC, situado debajo de la frontera franco-suiza y operado por el CERN , detuvo las colisiones de protones alrededor de 3 am, el día 4 de noviembre. Para el mes que viene, los físicos colisionaran iones pesados de plomo que se espera generen unas 10.000 partículas por colisión. Tres brazos cilíndricos, los detectores del LHC - conocidos por sus acrónimos ALICE, ATLAS y CMS - registrará las partículas resultantes.

Una vez que las colisiones de iones de plomo concluyan en diciembre, los ingenieros realizarán dos meses de mantenimiento para que el LHC. Mientras tanto, se espera que el análisis de colisiones de protones ofrezca datos sobre el bosón de Higgs - la partícula teorizada que le da masa a la materia -.

"Durante los últimos siete meses, la intensidad de protones en el LHC aumentaron  200,000 veces", agrego Dennis Kovar, un físico nuclear del Departamento de Energía de EE.UU. en Washington DC, en un comunicado. La intensidad de la colisiones llevo a duplicar los datos que todo el mundo esperaba, y podría acelerar el descubrimiento de nuevas partículas extrañas como el bosón de Higgs.

"Los ojos del mundo estan a la caza del bosón de Higgs, hay una gran cantidad de investigación en física utilizando las colisiones de protones del LHC", dijo Joseph Dehmer, director de la división física de National Science Foundation, en el comunicado.

El colisionador no sólo es el más grande jamás construido, es también uno de los más costosos con un estimado de 9 mil millones de dolares. Y hasta ahora no ha tenido una vida fácil tratando de desentrañar los misterios del universo.

Poco después de que se intensificara su labor en septiembre de 2008, una falla en el cableado defectuoso entre dos imanes surgido de una fuga de helio en estado líquido para la refrigeración de la máquina detuvo su funcionamiento. El accidente inundó parte de los túneles subterráneos con 6,6 toneladas de líquido ultra-frío, haciendo que el helio se evapora rápidamente en imanes de gas y provocando daños en el lugar de fuga.

Ingenieros repararon el daño de manera inmediata, pero a menos que las conexiones defectuosas se sustituyán, el LHC no podra alcanzar los niveles de energía prometida, siete veces más que el Tevatron de Illinois (el segundo más poderoso en el mundo). Por ahora esta restringida a ser cerca de 3.5 veces más potente que el Tevatron.

Para reemplazar las conexiones defectuosas imán a imán, el CERN planea cerrar el LHC durante 16 meses a partir de diciembre de 2011. Tal periodo puede dar una oportunidad para que el Tevatron ayude a verificar, la existencia de la partícula de Higgs.

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