Un año más para buscar el Higgs en el LHC

El veterano acelerador estadounidense Tevatron, el segundo más potente del mundo, dejará de funcionar en 2011

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ALICIA RIVERA Madrid 4 FEB 2011 - 18:42 CET
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El objetivo emblemático del LHC, el gran acelerador de partículas europeo, el bosón de Higgs, relacionado con el origen de la masa de muchas partículas, puede estar al alcance de la mano en un par de años, según los responsables del Laboratorio Europeo de Física de Partículas. Para aumentar las posibilidades del hallazgo, se ha variado el plan de operación del LHC (junto a Ginebra), que seguirá funcionando casi ininterrumpidamente y proporcionando datos a los miles de físicos empeñados en la búsqueda durante dos años más con su actual energía. El plan hasta ahora era detener la gran máquina científica a finales de este año para ponerla en condiciones de mejorar sus prestaciones (aumentar la energía) y reiniciar su funcionamiento unos meses después. "Si la naturaleza es amable con nosotros y la partícula de Higgs está en el rango actual del LHC, podremos tener suficientes datos en 2011 para ver ya indicios, pero no sería suficiente para que fuera un auténtico descubrimiento, mientras que al operar el acelerador durante 2012 podríamos tener los datos suficientes para convertir esos indicios en hallazgo", ha explicado Rolf Heuer, director del CERN.

Mientras tanto, el Tevatron, el veterano acelerador estadounidense que era el de más alta energía del mundo hasta que arrancó el LHC, se cerrará a finales de este año, según han anunciado el Departamento de Energía de EEUU, que ha decidido no prolongar su financiación. Esto significa prácticamente el fin de las aspiraciones del otro lado del Atlántico a ganar la carrera del Higgs al LHC, aspiraciones seguramente menos realistas de lo que se ha venido sugiriendo desde el entorno del Tevatron.

¿Por qué exige tanto tiempo descubrir una partícula como el Higgs, si los acelerados producen ingentes cantidades de datos por segundo? Para entenderlo de una forma sencilla: es algo así como intentar hacer una foto de unas gotas de agua en una zona donde apenas llueve, por lo que habrá que estar pendiente de las nibes durante un plazo de tiempo largo para que caiga un chaparrón. Las probabilidades de que se genere esta partícula en las colisiones provocadas en el acelerador son muy bajas, es decir, que hay que provocar trillones de choques de protones en el LHC para que surja el Higgs, y no basta con uno para estar seguros.

El cambio de planes del CERN se debe, en parte, a que el LHC, como ha destacado Heuer, está funcionando muy satisfactoriamente. Pero además, las operaciones en la máquina necesarias para poder duplicar su energía y alcanzar los 14 teraelectronvoltios (7 TeV por haz) previstos, van a ser más largas de lo que se calculó. Es posible que se prolonguen hasta dos años y no se reinicie la operación del acelerador hasta 2015, aunque el calendario oficial indica un año de trabajo para reabrir en 2014. Se trata de revisar y reforzar todas las soldaduras de los centenares de imanes que configuran el LHC (de casi 25 kilómetros de circunferencia) e instalar sistemas suplementarios de seguridad de la propia máquina.

De momento el LHC está parado (se inició la interrupción invernal rutinaria de los aceleradores del CERN a mediados de diciembre para hacer ajustes menores) y empezará a funcionar el próximo 21 de febrero. En dos años más de datos, los científicos del laboratorio europeo confían en tener suficiente información para encontrar el Higgs, si está en el rango de energía que abarca ahora el acelerador, y Heuer incluso apunta que podrían hacerse más descubrimientos, como una nueva hipotética nueva familia de partículas elementales denominadas supersimétricas. Otros no son tan optimistas.

En cuanto al Tevatron, con una buena trayectoria de hallazgos, incluido el último quark, el top, en 1995, tiene ahora sus posibilidades de llevarse el trofeo del Higgs drásticamente reducidas al contar con sólo unos meses más de operaciones. "El Tevatron ha sido la frontera de la alta energía en la física de partículas durante más de un cuarto de siglo", ha dicho Heuer, señalando que el testigo de esa frontera pasó al LHC a finales de 2009, cuando se superó en el acelerador europeo la energía de la máquina estadounidense.

Los físicos habían pedido al Departamento de Energía prolongar el funcionamiento del Tevatron (un anillo de 6,3 kilómetros) hasta 2014, lo que exigía una financiación de 35 millones de dólares, con la esperanza de ganar al LHC, que tuvo problemas técnicos hasta empezar a andar. Pero finalmente se ha decidido interrumpir definitivamente las colisiones de partículas en esa máquina estadounidense dentro de unos meses -la fecha aún no se ha fijado-. El temor a que alargar la vida de este veterano acelerador repercutiera negativamente en la financiación de otros experimentos de física de partículas en marcha o planeados en EEUU parece haber inclinado la decisión hacia el cierre, según ha informado la revista Nature. Además, en una ciencia tan internacional como esta no se puede decir que ganen los especialistas de un lado del Atlántico a los del otro, ya que centenares de estadounidenses participan en el LHC y no pocos expertos de este proyecto europeo que iniciaron su carrera en el Tevatron mantienen aún la doble militancia. En realidad la competición por llevarse el Higgs al agua entre Europa y EEUU sería más una cuestión política que científica, pero en la situación actual, con las perspectivas del LHC y el cierre de Fermilab todo apunta hacia Ginebra.

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CERN

Rolf Heuer, director del CERN (a la derecha) junto a su colega Pier Oddone, director de Fermilab, (izquierda) durante una visita de este último al laboratorio europeo el pasado miércoles. / CERN

Uno de los detectores del acelerador Tevatron, en erl laboratorio Fermilab (Chicago). / FERMILAB

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