CERN
O Grande Colisor de Hádrons (LHC) no CERN perto de Genebra, Suíça, começará a funcionar novamente após uma paralisação de três anos e atrasos devido à pandemia covid-19. O colisor de partículas – conhecido por seu papel na descoberta do bóson de Higgs, que dá massa a todas as outras partículas fundamentais – retornará em 2022 com atualizações que lhe darão um aumento de potência.
Os trabalhos estão em andamento para a realização de testes no colisor e calibração de novos equipamentos. Agora, está se preparando para experimentos que poderiam fornecer aos físicos os dados necessários para expandir o modelo padrão, nossa melhor descrição de como as partículas e as forças interagem.
Phil Allport, da Universidade de Birmingham, no Reino Unido, afirma que as atualizações podem permitir novas medições que nos dão uma visão sobre como o bóson de Higgs decai, levando a um melhor entendimento de como ele se encaixa no modelo padrão.
“Essas medições lançam luz sobre o que está acontecendo nas energias mais altas que podemos alcançar, o que nos fala sobre fenômenos no universo muito inicial”, diz ele. Eles também nos permitirão testar ideias que tentam levar em conta coisas que não são totalmente descritas pelo modelo padrão, diz ele.
Isso inclui mistérios que atormentam os físicos há décadas, como o chamado problema de hierarquia, que trata da vasta discrepância entre a massa do Higgs e as de outras partículas fundamentais, além da energia escura e da matéria escura, fenômenos inexplicáveis que tornam a maior parte do universo.
“Todas essas coisas exigem extensões do modelo padrão da física de partículas para serem acomodadas, e todas essas teorias fazem previsões. E o melhor lugar para procurar para testar essas previsões é geralmente nas energias mais altas possíveis”, diz Allport. Ele diz que as atualizações do LHC também abrem caminho para observações inteiramente novas que sinalizam um desvio do modelo padrão.
Parte do trabalho de atualização foi aumentar a potência dos injetores que fornecem feixes de partículas altamente acelerados para o colisor. Antes do último desligamento em 2018, os prótons podiam atingir uma energia de 6,5 teraeletronvolts, mas as atualizações significam que agora isso pode ser empurrado para 6,8 teraeletronvolts.
Rende Steerenberg, do CERN, diz que esses feixes mais poderosos causarão colisões em energias mais altas do que antes, e outras atualizações no futuro também permitirão que mais partículas colidam ao mesmo tempo.
Já existem planos para melhorias adicionais em 2024, o que estreitará os feixes do LHC e aumentará drasticamente o número de colisões que ocorrem. A corrida de 2018 viu cerca de 40 colisões cada vez que um pulso de prótons passava um pelo outro, mas as atualizações vão empurrar isso para entre 120 e 250. Nesse ponto, o LHC vai assumir um novo nome, High Luminosity Large Hadron Collider, e deve começar os experimentos em 2028.
Ainda existem muitos testes a serem executados antes que o poder dos novos componentes possa ser liberado. Os cientistas do CERN esperam terminar isso no final de fevereiro e, então, lentamente aumentar para um pequeno número de colisões de força total em maio. A frequência dessas colisões aumentará em junho, quando Steerenberg diz que a física “significativa” começará.
Publicado em 31/12/2021 08h36
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