El Gran Colisionador de Hadrones recibirá el nuevo detector MATHUSLA a gran escala para detectar partículas hipotéticas con un largo periodo de existencia.
El colisionador se construyó para confirmar la existencia de Bosón de Higgs, predicho por el modelo estándar de la física de partículas elementales. El acelerador superó con éxito esta tarea. Sin embargo, el segundo objetivo de su trabajo, la búsqueda de nuevas partículas elementales y de todo aquello que pudiera ir más allá del modelo estándar, ha resultado mucho más difícil y aún no se ha caracterizado por un éxito significativo.
Durante más de 10 años de funcionamiento, el colisionador no ha sido capaz de detectar rastros de fenómenos y partículas elementales que fueran más allá del modelo estándar. Según los científicos del Centro Europeo de Investigación Nuclear (CERN), esto no es malo, ya que estos resultados ayudaron a refutar un gran número de teorías alternativas.
Sin embargo, el colisionador, que consigue detectar partículas subatómicas, tiene un gran inconveniente. Fue diseñado para buscar hadrones específicos, la mayoría de los cuales tienen carga eléctrica y una vida muy corta. Los físicos sugieren que existe otro tipo de partículas que podrían no tener carga y existir durante mucho más tiempo, lo que les permitiría escapar a la detección de los detectores del acelerador.
Tras la puesta en marcha del colisionador, un equipo de científicos e ingenieros se reunió para solucionar esta deficiencia. Se dispusieron a diseñar un detector adicional para buscar esas partículas de larga vida. El nuevo detector recibió el nombre de MATHUSLA por el personaje bíblico Matusalén, que, según los textos bíblicos, vivió unos 900 años. El nombre del detector significa MAssive Timing Hodoscope for Ultra-Stable neutraL pArticles.
MATHUSLA se encuentra actualmente en las fases finales de desarrollo, y su construcción podría comenzar ya en 2025 si se mantienen los actuales niveles de financiación. El detector será una cámara de 40 metros de diámetro llena únicamente de oxígeno, rodeada por un gran número de detectores más pequeños. Estará situado a unos 100 metros del haz de energía principal del colisionador, y el espacio entre ambos se rellenará con tierra y rocas.
Varias partículas hipotéticas podrían tener vidas de varios cientos de nanosegundos, lo que es mucho más largo que la mayoría de las partículas capturadas por el colisionador Si MATHULSA se activa, un detector adicional esperará a que una de estas partículas de larga vida entre en la cámara principal. Allí, se dividirá en una corriente de otras partículas, y grupos de detectores buscarán su emisión característica.
Estas partículas podrían ayudar a los físicos a comprender mejor la naturaleza del bosón de Higgs, posibles partículas elementales relacionadas y explicar la interacción gravitatoria débil MATHULSA puede incluso ayudar a los científicos a descubrir la esencia de materia misteriosa.
Fuente: LiveScience
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