El Gran Colisionador de Hadrones LHC en el CERN, la Organización Europea para la Investigación Nuclear, produce cientos de millones de colisiones de protones por segundo. Pero los investigadores que trabajan en el experimento de belleza Gran Colisionador de Hadrones LHCb, que involucra a físicos de EPFL, puedensolo registra 2,000 de esas colisiones, usando uno de los detectores instalados en el acelerador. Por lo tanto, al final, esta maravilla tecnológica deja a los físicos con ganas de más. Están convencidos de que el vasto volumen de datos no capturados contiene las respuestas a varias preguntas sin resolver.
En física de partículas elementales, el Modelo Estándar, la teoría que mejor describe los fenómenos en este campo, ha sido bien probado y probado, pero los investigadores saben que el rompecabezas no está completo. Es por eso que están buscando fenómenosque no están incluidos en el modelo estándar. Esta búsqueda de "nueva física" podría explicar la desaparición de la antimateria después del Big Bang y la naturaleza de la materia oscura que, aunque representa alrededor del 30% del universo, solo puede detectarsepor mediciones astronómicas en este punto.
"Para extraer más información de los datos de LHC, necesitamos nuevas tecnologías para nuestro detector de LHCb", dice Aurelio Bay del Laboratorio de Física de Alta Energía de EPFL. EPFL se ha asociado con varios institutos de investigación para desarrollar el nuevo equipo que mejorará elexperimento en 2020.
Usando fibra centelleante para detectar partículas
Después de cinco años de trabajo, los físicos de EPFL, junto con unos 800 investigadores internacionales involucrados en el proyecto LHCb, acaban de dar un paso preliminar importante para mejorar significativamente su equipo experimental. Decidieron construir un nuevo detector: una fibra centelleanterastreador llamado SciFi.
La construcción del rastreador, que incorpora 10,000 kilómetros de fibras centelleantes cada una con un diámetro de 0.25 mm, ya ha comenzado. Cuando las partículas viajan a través de ellas, las fibras emitirán señales de luz que serán recogidas por diodos amplificadores de luz.Las fibras centelleantes estarán dispuestas en tres paneles que miden cinco por seis metros, instalados detrás de un imán, donde las partículas salen del punto de colisión del acelerador LHC. Las partículas pasarán a través de varias de estas 'esteras' de fibra y depositarán parte de su energía a lo largo delforma, produciendo algunos fotones de luz que luego se convertirán en una señal eléctrica.
Los datos sobre cómo las partículas atraviesan las fibras serán suficientes para reconstruir su trayectoria. Los físicos luego usarán esta información para restaurar su estado físico primitivo. "Lo que esencialmente haremos será rastrear el viaje de estas partículas de regreso a su punto de partida"Esto debería darnos una idea de lo que sucedió hace 14 mil millones de años, antes de que desapareciera la antimateria, dejándonos con el asunto que tenemos hoy", dice Bay.
Flujos de datos enormes
SciFi es un componente clave para adquirir datos a la velocidad más alta, ya que incluye filtros diseñados para preservar solo datos útiles. En un mundo ideal, los físicos recopilarían y analizarían todos los datos sin necesidad de usar demasiados filtrosPero eso implicaría una gran cantidad de datos.
"Es posible que ya estemos en el límite, porque, por supuesto, tenemos que guardar los datos en algún lugar. Primero usamos almacenamiento magnético y luego distribuimos los datos en la LHC GRID, que incluye máquinas en Italia, Países Bajos, Alemania, España, en el CERN, y en Francia y el Reino Unido. Muchos países están participando, y numerosos estudios sobre estos datos se están ejecutando simultáneamente ", agrega Bay. Señala la pantalla de su computadora: el rojo se usa para indicar programas que no funcionan bieno aquellos que han estado intentando durante varios días ser incluidos entre las prioridades.
Bay pone claramente esta iniciativa en la perspectiva de un físico: "¡Si el LHC no tiene suficiente energía para descubrir nueva física, todo se acabará para mi generación de físicos! Tendremos que inventar una nueva máquina, para la próximaGeneracion."
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Ecole Polytechnique Federale de Lausanne EPFL . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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