La Universidad de Barcelona participa en el mayor acelerador de partículas del mundo

El primer sistema que ha detectado las partículas que han empezado a circular por el Gran Colisionador de Hadrones (Large Hadron Collider, LHC), el mayor acelerador de partículas del mundo, ha sido el subdetector Scintillator Pad Detector (SPD), construido por investigadores del grupo de física de partículas del Instituto de Ciencias del Cosmos de la UB y liderado por Lluís Garrido, catedrático del Departamento de Estructura y Constituyentes de la Materia.

El LHC, ubicado en el Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN) y que se inaugurará en octubre de este año, es un acelerador circular de 27 km de longitud construido en un túnel subterráneo cerca de Ginebra (Suiza). El pasado 22 de agosto se llevó a cabo la última prueba de sincronización de los elementos del acelerador, en la cual se aprovechó para enviar el primer haz de partículas a uno de los cuatro experimentos del LHC, el llamado LHC /beauty// experiment/ (LHCb). En este ensayo, especializado en el estudio de la asimetría entre materia y antimateria mediante el análisis de las llamadas «partículas B», ha intervenido el grupo de la Universidad de Barcelona, en colaboración con un grupo de la Universidad Ramón Llull.

Este equipo ha sido el responsable del funcionamiento del subdetector SPD, uno de los subsistemas del LHCb, del cual diseñó la electrónica de adquisición de datos. Este sistema fue el encargado de detectar, con éxito, los primeros haces de partículas de la prueba de inyección del acelerador.
La señal electrónica del SPD se utilizó como disparador para detectar la existencia de partículas y permitió la reconstrucción posterior de las trayectorias mediante el subsistema más sensible y tecnológicamente adelantado del LHCb, el denominado /VELO/ (Vertex Locator). El equipo de la UB, desplazado a Ginebra, participó en este acontecimiento desde la sala de control del experimento LHCb, desde donde veló por el funcionamiento óptimo del SPD en la operación.

Estos dispositivos son equipamientos que permiten acelerar partículas subatómicas hasta velocidades próximas a la de la luz. En concreto, El LHC podrá acelerar haces de protones hasta velocidades próximas al 99,99% de la velocidad de la luz y hará chocar, los protones a una energía nunca alcanzada en un acelerador (14 TeV).
Esta nueva instalación permitirá avanzar en el conocimiento de los constituyentes más fundamentales de la materia, las partículas elementales, y recrear las condiciones que había en instantes inmediatamente posteriores al Big Bang. El estudio de los datos recogidos por los cuatro experimentos del LHC permitirá avanzar en cuestiones como el mecanismo por el cual las partículas adquieren su masa, o cuáles son las partículas que forman la llamada /materia oscura/, que se considera que es muy abundante al universo pero se desconoce la composición.

Concretamente, el experimento LHCb permitirá avanzar en la resolución de uno de los problemas abiertos de la física actual: por qué la antimateria parece haber desaparecido casi completamente del universo, cuando en instantes posteriores al Big Bang se cree que había cantidades idénticas de materia y antimateria.

El siguiente paso del LHC tuvo lugar el 10 de septiembre, cuándo el equipo de operaciones hizo que los protones recorran la circunferencia completa del acelerador por primera vez, a la energía en que se inyectan (0,45 TeV). El proceso se podrá seguir en directo.

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