Los haces de partículas vuelven al LHC

A finales de marzo volvieron a circular los protones en el anillo de 27 kilómetros del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) por primera vez en 2018. El acelerador de partículas más potente del mundo comenzó su séptimo año de toma de datos, el cuarto funcionando a una energía de 13 teraelectronvoltios (TeV) en sus colisiones.

Volver a hacer funcionar un acelerador de partículas es mucho más que apretar un botón, sobre todo cuando el LHC es el eslabón final de una cadena de aceleradores formada por cinco máquinas distintas. Tras el parón invernal, que ha permitido a los equipos llevar a cabo toda una serie de operaciones de mantenimiento, los operadores de han puesto gradualmente en funcionamiento las infraestructuras y los aceleradores. Al principio de marzo se extrajeron los primeros protones de una botella de hidrógeno y se inyectaron en el Linac2, y después en el PS Booster. El 8 de marzo, los protones llegaron al Protón Sincrotrón (PS) y una semana después al Súper Protón Sincrotrón (SPS).

Al mismo tiempo, se ha revisado todo el hardware del LHC como los sistemas de refrigeración criogénica, las cavidades de radiofrecuencia (que aceleran las partículas), sistemas de energía, vacío y seguridad. Al menos se han de conectar 1.560 circuitos eléctricos, realizando unas 10.000 pruebas. Solo cuando se han completado se pueden inyectar las partículas en el LHC.

Incluso entonces, el funcionamiento del acelerador está lejos de comenzar. Los primeros haces circulan solo con un ‘paquete’ de partículas, que contiene 20 veces menos protones que durante la operación normal, y su energía está limitada a la energía de inyección de 450 gigaelectronvoltios (GeV). Se requieren más ajustes y pruebas en los próximos días para poder incrementar el número de paquetes de protones y la energía de los haces hasta producir las primeras colisiones, previstas en mayo.

El propósito para 2018 es obtener más datos que en 2017: el objetivo es conseguir 60 femtobarns inversos de luminosidad integrada, frente a los 50 del año pasado. La luminosidad es una medida del número de colisiones potenciales por unidad de superficie en un periodo de tiempo determinado.

Mientras se esperan colisiones en el LHC se ha iniciado la toma de datos en otros sitios. Los aceleradores del CERN proporcionan partículas para un amplio abanico de experimentos. El acelerador PS ha comenzado a abastecer de haces a la instalación de física nuclear n_TOF y a los experimentos del Hall Este. El programa de física nuclear de ISOLDE acaba de comenzar esta semana, mientras que el decelerador antiprotón deberá comenzar la segunda quincena de abril.

2018 es un año importante para las colaboraciones científicas que usan los aceleradores del CERN, puesto que será el último año del Run 2. En diciembre el complejo de aceleradores se apagará durante dos años de trabajo de mantenimiento y actualización para mejorar el funcionamiento y prepararse para el LHC de Alta Luminosidad.