Mexicanos desarrollarán tres nuevos detectores para el LHC

Un grupo de científicos mexicanos trabaja en el diseño y desarrollo de tres nuevos detectores para la tercera corrida del Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés) que se realizará en 2018, indicó Eleazar Cuautle Flores, profesor investigador del Instituto de Ciencias Nucleares (ICN) de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM).

En entrevista para la Agencia Informativa Conacyt, el especialista en física de partículas detalló que estos nuevos detectores sustituirán los tres equipos que el grupo mexicano diseñó, desarrolló y que actualmente operan en el experimento ALICE (A Large Ion Collider Experiment) del LHC.

Se trata de los detectores VZERO, ALICE Cosmic Ray Detector (ACORDE) y ALICE Diffractive (AD), que fueron desarrollados por científicos de la UNAM, el Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav), la Universidad Autónoma de Sinaloa (UAS) y la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP).

El primero tiene varias funciones que son vitales para la operación exitosa de ALICE, por ejemplo da la señal de disparo en la toma de datos de los protones y se encarga de determinar si las colisiones entre las partículas de protones o entre iones acontecen en el lugar adecuado.

ACORDE es un detector de rayos cósmicos compuesto de un arreglo de 60 módulos de plástico centellador, los cuales están localizados en la parte más alta del magneto de ALICE. Este equipo ayuda a realizar la calibración de otros detectores, como TPC (Time Projection Chamber), TRD e ITS (Inner Tracking System); asimismo, permite hacer estudio de propiedades de eventos de rayos cósmicos con alta densidad de muones.

Respecto al detector AD, este equipo se instaló en 2014 y se empezó a utilizar en la segunda fase o corrida del LHC; en mayo de 2015 se reportaron los primeros datos tomados con AD. Este aparato estudia los eventos difractivos suaves y duros tanto en colisiones protón-protón como en plomo-plomo.

El especialista y miembro de ALICE explicó que la renovación que se hará de los detectores se debe a que cada vez se utilizará mayor cantidad de energía en las colisiones de los hadrones, produciendo mayor cantidad de datos y los equipos deben estar preparados para ello.

Recordó que en 2009, cuando iniciaron los trabajos de los cuales se derivó, entre otras cosas, en el hallazgo del bosón de Higgs se trabajó a una energía de siete teraelectronvoltios (TeV); mientras que en la segunda fase, que inició en junio de 2015, se alcanzó una energía de 13 TeV, y se espera que en la tercera fase, que se realizará en 2018, se alcance la energía modelo de 14 TeV en colisiones protón-protón.

“Para 2018 se está trabajando en un nuevo modelo del detector VZERO, al cual se le denominará VZERO plus, el cual tendrá que ser más rápido al enviar señales de disparo. Se está trabajando para que el detector sea del orden de cinco veces más rápido que el actual (de un nanosegundo a 200 picosegundos)», adelantó.

En 2018 se incrementará la energía y, por lo tanto, se generará más información después de las colisiones, según el investigador «eso significa que todos los sistemas de detección, entre ellos VZERO, tienen que ser más rápidos para capturar toda la información, es por eso que ahora se está tratando de mejorar este detector”.

Respecto al detector ACORDE, señaló que aumentará sus dimensiones, así como también se tendrán mejoras en la electrónica para la adquisición de los datos, lo cual permitirá obtener más información para estudiar más los rayos cósmicos, indicó el responsable de la Red Temática Mexicana Científica y Tecnológica para ALICE-LHC, del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt).

Por último, el equipo “AD se va a mejorar, entre las modificaciones que se tienen planeadas está extender un poco más el tamaño o agregar un módulo más, con el objetivo de recopilar más información y obtener más y mejor resolución en los resultados», indicó el físico.

Por Verenise Sánchez

México, DF. 11 de enero de 2016 (Agencia Informativa Conacyt