Nueva aportación puma a la investigación del universo
Expertos del Instituto de Física diseñaron un instrumento llamado V0+ para el proyecto ALICE
Eso, debido a que expertos del Instituto de Física (IF) de esta casa de estudios diseñaron un instrumento llamado V0+, que al ser instalado en uno de los cuatro experimentos que forman el Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés), servirá para tratar de revelar qué pasó luego del Big Bang.
Arturo Menchaca, Guy Paic y Antonio Ortiz explicaron que el equipo ya está en la frontera franco-suiza y espera su turno para ser incorporado en el A Large Ion Collider Experiment (ALICE) para comenzar su trabajo en 2022.
Categoría mundial
Reconocido internacionalmente por el descubrimiento del Bosón de Higgs, el LHC es una de las iniciativas científicas más relevantes del mundo. Está formado por un gran circuito de poco más de 26 kilómetros de circunferencia, bajo la frontera franco-suiza, por donde los expertos hacen correr iones (núcleos de átomos de plomo e hidrógeno).
En el contexto de la reunión ALICE México Day, organizada por el Instituto de Ciencias Nucleares (ICN), Arturo Fernández, titular de la colaboración mexicana en el Centro Europeo de Investigaciones Nucleares (CERN), recordó que la clave del proyecto es hacer chocar los iones en cámaras especialmente diseñadas para “ver” lo que ocurre con ellos, las cuales son: ALICE, ATLAS, CMS y LHCb.
México participa en el experimento ALICE con el diseño y fabricación de instrumentos que han sido claves para indagar lo que pasó en los primeros nanosegundos del Big Bang.
El más importante de ellos es el detector V0, que desde que inició operaciones ha sido clave para el equipo internacional en el que intervienen mil 500 investigadores de todo el mundo, mencionó Guy Paic, del ICN. “Desde los primeros días de la experimentación de ALICE los detectores mexicanos han contribuido de una manera muy decisiva. El primer detector V0, construido en la Universidad Nacional, es clave en la colaboración, y no dudo que la segunda generación, con un diseño hecho en territorio puma, será de nuevo esencial”, comentó.
Los especialistas aclararon que, en este momento, el LHC se encuentra actualizando todos y cada uno de sus equipos de investigación y V0 no es la excepción, por lo que el Instituto de Física desarrolló el V0+, una versión un poco más grande y mejorada.
Para tener una idea de qué hacen estos instrumentos podemos imaginar el ojo humano, a través del cual la luz entra y nos permite ver el mundo que nos rodea; V0 trabaja de una forma más o menos similar, avisando a la máquina qué ocurre frente a él y si debe o no poner atención.
Con la actualización del LHC todos los equipos deberán trabajar a una velocidad mucho mayor, y ahora, con V0+ los científicos serán capaces de equiparar la vista de un águila siendo capaz de detectar una mayor cantidad de datos y avisar a ALICE en fracciones de nanosegundos de tiempo.
“El detector se encuentra en el CERN. Fue integrado en enero, se hicieron ya pruebas, y colaboradores de otros países que pudieron hacerse cargo en estos tiempos de pandemia y lo llevaron al sitio de ALICE, reportan que ya está listo para ser instalado”, puntualizó Arturo Menchaca Rocha, del Instituto de Física.
Diseñado y desarrollado bajo el liderazgo de Varlen Grabski, del IF, el equipo financiado por el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología y la UNAM, es un disco de plástico centellador de 1.5 metros de diámetro que utiliza 50 mil fibras ópticas.
En este caso duplica la superficie del anterior y permitirá no sólo detectar los choques de partículas, sino además hacerlo de forma más precisa, en una fracción de 200 picosegundos, así como reducir la radiación de fondo.
“Dado el antecedente de éxito, este aparato ha generado gran interés en la colaboración y seguirá siendo un elemento fundamental. Estamos muy orgullosos que sea la UNAM quien, a final de cuentas, acabó llevando el liderazgo”, agregó Menchaca Rocha.
ALICE revisa el choque de núcleos de plomo a una velocidad muy similar a la de la luz. Este impacto forma un plasma de quarks y gluones (contenidos en el núcleo atómico) que en nanosegundos forman nuevas alianzas llamadas hadrones y mesones, hasta formar partículas más grandes, por lo que cada equipo ha sido diseñado para revisar a detalle este proceso.
Antonio Ortiz Velásquez, también del ICN, expuso que recientemente se han detectado las señales del plasma de quarks y gluones, pero usando protones, es decir, los hallazgos retan lo que se conocía hasta ahora y generan nuevas dudas y preguntas que esperan respuesta.
“El avance es significativo y al mismo tiempo abre más preguntas porque ahora necesitamos saber cuál es el mecanismo que sucede en los choques de iones pesados, y que ahora vemos en otro tipo de sistemas. La actualización permitirá explorar con más detalle estas colisiones”, destacó.
Adicionalmente, los expertos resaltaron que para analizar esos datos y generar resultados de gran impacto para la ciencia mundial la Universidad Nacional ha realizado grandes esfuerzos de cómputo.
Aplicaciones en México
Los detectores y su electrónica no tienen una aplicación exclusiva para el CERN, sino que ha impulsado el diseño de nuevos equipos, como un amperímetro que puede ser empleado en la industria electrónica de muy alta calidad, dijo Paic.
La experiencia adquirida, añadió Menchaca, les ha permitido a los universitarios apoyar en el estudio y descubrimiento de un túnel bajo la Pirámide de la Luna, y actualmente colaboran con el Instituto de Geofísica para indagar lo que ocurre al interior del volcán Popocatépetl.
“Si estamos entre las cien mejores universidades del mundo, una pequeña parte se debe a este trabajo en la colaboración ALICE y los éxitos que tenemos”, finalizó Paic.
