Es el final del camino para los protones este año después de una magnífica actuación del Gran Colisionador de Hadrones (LHC). El viernes, los últimos haces de la carrera de protones de 2017 circularon en el LHC. La carrera terminó como todos los años, con un resumen del rendimiento de luminosidad, el indicador mediante el cual se mide la efectividad de un colisionador y en el que los operadores vigilan constantemente.

El LHC ha superado con creces su objetivo para 2017. Ha proporcionado sus dos principales experimentos, ATLAS y CMS, con 50 femtobarns inversos de datos, es decir, 5 mil millones de millones de millones de colisiones. El femtobarn inverso (fb-1) es la unidad utilizada para medir la luminosidad integrada, o el número acumulado de posibles colisiones durante un período determinado.

Este resultado es aún más notable porque los expertos en máquinas tuvieron que superar un serio revés. Un problema de vacío en el tubo del haz de una celda magnética limitaba el número de racimos que podían circular en la máquina. Se trajeron varios equipos para encontrar una solución. Notablemente, se cambió la disposición de los racimos en las vigas. Después de algunas semanas, la luminosidad comenzó a aumentar de nuevo.

Al mismo tiempo, a lo largo del año, los operadores han optimizado los parámetros operativos. Usando un nuevo sistema implementado este año, han reducido notablemente el tamaño de los haces cuando se encuentran en el centro de los experimentos. Cuanto más apretadas las vigas, más colisiones ocurren cada vez que se encuentran. El año pasado, los operadores lograron obtener 40 colisiones en cada cruce de racimos, cada manojo contiene 100 mil millones de partículas. En 2017, se produjeron hasta 60 colisiones en cada cruce.

Gracias a estas mejoras, el récord de luminosidad instantánea se rompió, alcanzando 2.06 x 10 ³⁴ cm ^-2 s ^-1 , o el doble del valor nominal. La luminosidad instantánea corresponde al número potencial de colisiones por segundo.

El LHC continuará operando durante otras dos semanas para dos ejecuciones especiales, incluida una semana para estudios de operación. La primera carrera especial consistirá en realizar colisiones de protones a 5,02 TeV (a diferencia de los 13 TeV habituales), la misma energía que la planificada para las ejecuciones de iones de plomo del próximo año. Esto permitirá a los físicos recopilar datos con protones, que luego podrán comparar con los datos de iones de plomo.

La segunda carrera especial, a muy baja luminosidad, proporcionará datos para los experimentos TOTEM y ATLAS / ALFA. Estos dos experimentos utilizan detectores ubicados a ambos lados de dos grandes detectores LHC:CMS en el caso de TOTEM y ATLAS en el caso de ATLAS / ALFA. Estudian interacciones llamadas dispersión elástica, donde dos protones simplemente cambian de dirección ligeramente cuando interactúan, en lugar de chocar. Para estos estudios, el LHC hace que los haces sean lo más anchos posible. Y lo que es más, la energía se limitará a 450 GeV, es decir, la energía a la que se inyectan los haces del complejo acelerador al LHC.

Finalmente, los operadores llevarán a cabo una campaña de "desarrollo de máquinas". En una semana, realizarán pruebas operativas para mejorar aún más el rendimiento del acelerador (nunca puede ser demasiado bueno) y comenzarán a preparar el LHC de alta luminosidad, que sustituirá al LHC después de 2025.

Cuando estas pruebas terminen, los operadores detendrán la máquina para la parada técnica de fin de año.