El Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés), ubicado en la frontera entre Suiza y Francia y operado por el Centro Europeo para la Investigación Nuclear (CERN), atraviesa uno de los procesos de modernización más ambiciosos desde que inició operaciones en 2008. Después del descubrimiento del bosón de Higgs en 2012, la comunidad científica concentra ahora sus esfuerzos en el proyecto High-Luminosity LHC (HL-LHC), una actualización que permitirá multiplicar la cantidad de colisiones entre protones y ampliar significativamente el potencial de nuevos descubrimientos.
El propósito de esta modernización no es incrementar la energía de las colisiones, sino aumentar la denominada luminosidad del acelerador, es decir, el número de interacciones que ocurren en un mismo periodo de tiempo. Esto permitirá obtener una cantidad de datos sin precedentes y estudiar fenómenos extremadamente raros con una precisión mucho mayor.
Para conseguirlo, el CERN sustituye componentes fundamentales del acelerador por nuevos imanes superconductores de última generación, cavidades de radiofrecuencia, sistemas criogénicos y detectores completamente renovados para los experimentos ATLAS y CMS.
La directora general del CERN, Fabiola Gianotti, resumió la importancia del proyecto al señalar:
“El LHC de Alta Luminosidad ampliará el alcance del LHC más allá de su misión inicial, brindando nuevas oportunidades para el descubrimiento, la medición con mayor precisión de las propiedades de partículas como el bosón de Higgs y la exploración cada vez más profunda de los componentes fundamentales del universo”.
Más datos para responder los grandes misterios del universo
Con el HL-LHC, cuya entrada en operación está prevista para 2030 tras la actual fase de actualización, los científicos esperan recopilar alrededor de diez veces más datos que los obtenidos durante las primeras etapas del LHC. Esta enorme base de información permitirá estudiar con mucho mayor detalle el bosón de Higgs y buscar indicios de nueva física más allá del Modelo Estándar.
Entre los principales objetivos científicos destacan la búsqueda de partículas relacionadas con la materia oscura, la explicación del desequilibrio entre materia y antimateria y la posible existencia de nuevas fuerzas o dimensiones del universo.
El incremento de la luminosidad también permitirá registrar hasta 200 colisiones de protones cada vez que los haces se crucen en los detectores, una mejora que incrementará considerablemente las probabilidades de observar procesos extremadamente poco frecuentes.
Una inversión científica con impacto mundial
La modernización del LHC representa uno de los proyectos tecnológicos más complejos del siglo XXI. Además de impulsar el conocimiento sobre el origen del universo, el desarrollo de nuevos superconductores, electrónica ultrarrápida, inteligencia artificial para análisis de datos y sistemas criogénicos tendrá aplicaciones en medicina, telecomunicaciones, computación y energía.
El proyecto involucra a miles de científicos e ingenieros de decenas de países y marca el inicio de una nueva etapa para la física de partículas.
Sobre el calendario de esta transformación, el director de Aceleradores y Tecnología del CERN, Mike Lamont, explicó:
“La decisión de posponer aproximadamente un año el inicio del HL-LHC y de prolongar la duración de la parada técnica refleja un consenso respaldado por nuestros comités científicos”.
Con la entrada en funcionamiento del HL-LHC, la comunidad científica espera no solo perfeccionar las mediciones realizadas hasta ahora, sino también encontrar evidencias de fenómenos completamente nuevos que permitan comprender mejor la composición del universo y responder preguntas que permanecen abiertas desde hace décadas.
