Esta colisión de iones protón-plomo en el detector ATLAS produjo un quark top, el quark más pesado, y su antiquark. Crédito:ATLAS
Es la última vuelta del anillo de las partículas. El 5 de diciembre de 2016, los protones y los iones de plomo circularon en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) por última vez. Exactamente a las 6.02 a. M., los experimentos registraron sus últimas colisiones (también conocidas como "eventos").
Cuando las máquinas están apagadas, los operadores del LHC hacen balance, y las cifras resultantes son asombrosas.
El número de colisiones registradas por ATLAS y CMS durante la carrera de protones desde abril hasta finales de octubre fue un 60% mayor de lo previsto. En general, todos los experimentos del LHC observaron más de 6.5 millones de billones (6.5 x 10 15 ) colisiones, a una energía de 13 TeV. Eso equivale a más datos de los que se habían recopilado en las tres ejecuciones anteriores combinadas.
En términos técnicos, la luminosidad integrada recibida por ATLAS y CMS alcanzó 40 femtobarns inversos (fb −1 ), comparado con el 25fb −1 planeado originalmente. Luminosidad, que mide el número de colisiones potenciales en un tiempo dado, es un indicador crucial del desempeño de un acelerador.
"Uno de los factores clave que contribuyeron a este éxito fue la notable disponibilidad del LHC y sus inyectores, "explica Mike Lamont, quien lidera el equipo que opera los aceleradores. La disponibilidad del LHC era apenas del 60%, lo que significa que el acelerador estuvo en 'modo de colisión' el 60% del tiempo:un logro muy impresionante para los operadores. "Es el resultado de un programa de trabajo continuo durante los últimos años para consolidar y actualizar las máquinas y los procedimientos, "Lamont continúa.
Una de las primeras colisiones de iones protón-plomo a 8,16 TeV registradas por el experimento ALICE. Crédito:ALICE / CERN
Durante las últimas cuatro semanas, la máquina ha cambiado a un tipo diferente de colisión, donde los iones de plomo han estado colisionando con los protones. "Este es un modo de funcionamiento nuevo y complejo, pero el excelente funcionamiento de los aceleradores y la competencia de los equipos involucrados nos ha permitido superar nuestras expectativas de desempeño, "dice John Jowett, que está a cargo de las carreras de iones pesados.
Con la máquina funcionando a una energía de 8,16 TeV, un récord para este tipo asimétrico de colisión, los experimentos han registrado más de 380 mil millones de colisiones. La máquina alcanzó un pico de luminosidad siete veces mayor de lo esperado inicialmente, así como una vida útil excepcional de las vigas. El rendimiento es aún más notable si se considera que la colisión de protones con iones de plomo, que tienen una masa 206 veces mayor y una carga 82 veces mayor, requiere numerosos ajustes minuciosos en la máquina.
Los físicos ahora están analizando la enorme cantidad de datos que se han recopilado, en preparación para presentar sus resultados en las conferencias de invierno.
Un evento registrado por el experimento CMS durante la carrera de iones de protón-plomo del LHC para el cual se reconstruyeron no menos de 449 pistas de partículas. Crédito:CMS / CERN
Mientras tanto, Los aceleradores del CERN se tomarán un largo descanso, llamada parada técnica de fin de año extendido (EYETS) hasta fines de abril de 2017. Pero, mientras los aceleradores estén de vacaciones, los equipos técnicos ciertamente no lo son. La parada de invierno es una oportunidad para realizar el mantenimiento de estas máquinas extremadamente complejas, que se componen de miles de componentes. Esta parada anual se ampliará dos meses en 2017 para permitir que se realicen más trabajos de renovación importantes en el complejo de aceleradores y sus 35 kilómetros de máquinas. Las partículas volverán al LHC en la primavera de 2017.
Una colisión de iones de protón-plomo registrada por el experimento LHCb en los últimos días de la ejecución del LHC en 2016. Crédito:LHCb
La luminosidad integrada del LHC con colisiones protón-protón en 2016 en comparación con años anteriores. La luminosidad es una medida de la eficiencia de un colisionador y es proporcional al número de colisiones. La luminosidad integrada lograda por el LHC en 2016 superó con creces las expectativas y es el doble de la lograda con una energía menor en 2012. Crédito:CERN