El CERN ha anunciado que el acelerador de partículas más potente del mundo está listo para comenzar a proporcionar colisiones de protones a experimentos a un nivel de energía récord.

El Gran Colisionador de Hadrones se está preparando para entregar datos a la energía sin precedentes de 13,6 TeV. Los científicos de la Universidad de Liverpool forman parte de las colaboraciones internacionales que recopilarán y analizarán los datos.

Esto marca el comienzo de la tercera serie de toma de datos para física del acelerador en el CERN, en la frontera entre Francia y Suiza, cerca de Ginebra.

El rayo comenzó a circular en abril, después de más de tres años de mejoras y trabajos de mantenimiento para hacerlo aún más potente.

La máquina LHC y sus inyectores se habían vuelto a poner en servicio previamente para operar con nuevos haces de mayor intensidad y mayor energía.

Los operadores del haz ahora han anunciado que el haz es estable y está listo para comenzar a tomar datos para su uso científico.

El LHC ahora funcionará las 24 horas durante casi 4 años con la energía récord de 13,6 billones de electronvoltios (TeV).

Los científicos de la Universidad de Liverpool formaron parte del esfuerzo internacional para mejorar el rendimiento de tres de los cuatro experimentos principales del LHC (LHCb, ATLAS y ALICE) para aumentar las muestras de datos y generar una mayor energía de colisión.

La profesora Monica D'Onofrio es líder de equipo de los grupos de experimentos ATLAS y FASER en la Universidad de Liverpool.

Ella dice que "este es un momento muy emocionante para todos nosotros:después de años de trabajo para actualizar el sistema detector ATLAS con nuevos componentes, lectura de datos mejorada y selección en línea mejorada, estamos listos para recopilar muestras de datos significativamente más grandes, de mayor calidad que ejecuciones anteriores".

"Seremos capaces de sondear la naturaleza del bosón de Higgs con una precisión sin precedentes, probar si se descompone en nuevas partículas, por ejemplo, aquellas que podrían formar materia oscura, y buscar nueva física a la energía más alta jamás alcanzada por un acelerador. "

"Nuestro grupo en Liverpool ha estado al frente de muchas de estas búsquedas y mediciones de precisión desde el comienzo de las operaciones del LHC, y esperamos comenzar esta nueva fase del experimento ATLAS".

"También es fantástico que, además de los cuatro grandes experimentos del LHC, varios experimentos nuevos más pequeños, construidos e instalados durante el largo cierre, verán sus primeros datos cuando comience la ejecución 3. Liverpool es parte de FASER, construido para buscar las desintegraciones de nuevas partículas hipotéticas con una larga vida útil producidas en las colisiones del LHC que son candidatas a la materia oscura. Complementará muy bien el programa de física ATLAS que explora regiones previamente descubiertas. Los próximos años serán sin duda convincentes, y todos estamos comprometidos. para aprovechar al máximo estos fantásticos detectores y aceleradores".

La profesora Marielle Chartier, líder del equipo del experimento ALICE de la Universidad de Liverpool, dice que "después de casi diez años de investigación y desarrollo, el experimento ALICE ha completado importantes actualizaciones de sus detectores, electrónica, activación y sistemas informáticos durante el segundo apagado prolongado del LHC, listo para funcionar". el inicio de hoy de su tercera operación. Durante la próxima década, ALICE podrá recopilar muchos más datos de las colisiones de protones, protones e iones pesados ​​del LHC, mucho más rápido que antes".

"Personalmente, estoy muy emocionado de ver qué tan bien funcionará el nuevo sistema de seguimiento interno de silicio para lograr mediciones de alta precisión de dinámicas de corta distancia en cromodinámica cuántica a alta temperatura y obtener una comprensión más profunda del plasma de quarks y gluones".

"Este nuevo detector es el rastreador de píxeles de silicio más grande jamás construido y el primero que está hecho completamente de sensores CMOS, lo que lo convierte en el rastreador de partículas de silicio más pixelado y más delgado del LHC".

"La Universidad de Liverpool, en colaboración con el Laboratorio STFC Daresbury, realizó contribuciones destacadas en las fases de construcción, montaje y puesta en marcha de este gigante (aproximadamente 10 m ² ) cámara digital de casi 13 mil millones de píxeles, ¡capaz de tomar 50,000 fotografías por segundo!"

La profesora de Física de Partículas de Liverpool, Tara Shears, que trabaja en el experimento LHCb, dice que "hay mucho sobre el universo que necesitamos entender:por qué la materia y la antimateria son diferentes; de qué está hecha la materia oscura; si la nueva física pensar y esperar está ahí fuera, en algún lugar, se revela a sí mismo. Es por eso que Run 3 es tan importante para nosotros. Nos dará tantos datos que podremos hacer una investigación realmente forense sobre todas estas cuestiones".

"Mi experimento, LHCb, ha sido ampliamente revisado y actualizado, listo para el inicio de la toma de datos, y en Liverpool hemos construido uno de los principales detectores de partículas para él. ¡Nadie esperaba que se produjera una pandemia cuando planeamos esto! Es un tributo al compromiso y la habilidad de nuestro fantástico personal en Liverpool que, a pesar de todos los desafíos, este intrincado detector se haya ensamblado, entregado e instalado con éxito, listo para la ejecución 3. Los datos de este nuevo detector harán posible todo el programa de física del LHCb".

Los cuatro grandes experimentos del LHC han realizado importantes actualizaciones en sus sistemas de lectura y selección de datos, con nuevos sistemas de detección e infraestructura informática.

Los cambios les permitirán recolectar muestras de datos significativamente más grandes, con datos de mayor calidad que en ejecuciones anteriores. Los detectores ATLAS y CMS esperan registrar más colisiones durante la Prueba 3 que en las dos pruebas físicas anteriores combinadas. El experimento LHCb se renovó por completo y busca aumentar su tasa de toma de datos en un factor de 10, mientras que ALICE apunta a un asombroso aumento de cincuenta veces en el número de colisiones registradas.

Con el aumento de las muestras de datos y la mayor energía de colisión, el Run 3 ampliará aún más el ya muy diverso programa de física del LHC. + Explora más

El Gran Colisionador de Hadrones alcanza un nivel de energía sin precedentes