LHC acelera sus primeros "átomos"

Maximilien Brice / Julien Ordan / CERN
En el Gran Colisionador de Hadrones (o LHC por sus siglas en inglés), se hacen colisionar protones entre sí, pero desde este 25 de Julio, por primera vezlos operadores inyectaron no solo núcleos atómicos sino que condujeron "átomos" que contienen un solo electrón al LHC, que podría ayudar a crear materia oscura. Esta fue una de las primeras pruebas de una nueva idea llamada Gamma Factory, parte del proyecto Physics Beyond Colliders del CERN.


"Estamos investigando nuevas ideas de cómo podríamos ampliar el actual programa de investigación e infraestructura del CERN", dice Michaela Schaumann, Ingeniera LHC a Cargo. "Descubrir qué es posible es el primer paso".

Durante el funcionamiento normal, el LHC produce un flujo constante de colisiones entre protones. Pero durante algunos días al año, los físicos prueban algo completamente nuevo durante los períodos de desarrollo de la máquina.

Los físicos están haciendo estas pruebas para ver si el LHC algún día podría operar como una fábrica de rayos gamma. En este escenario, los científicos dispararían los "átomos" circulantes con un láser, haciendo que el electrón saltara a un nivel de energía más alto. Cuando el electrón vuelve a caer, escupe una partícula de luz. En circunstancias normales, esta partícula de luz no sería muy energética, pero debido a que el "átomo" ya se está moviendo cerca de la velocidad de la luz, la energía del fotón emitido se incrementa y su longitud de onda se exprime (debido al efecto Doppler). 

Estos rayos gamma tendrían suficiente energía para producir partículas de "materia" normales, como quarks, electrones e incluso muones. 

Como la materia y la energía son dos caras de la misma moneda, estos rayos gamma de alta energía se transformarían en partículas masivas e incluso podrían transformarse en nuevos tipos de materia, como la materia oscura. También podrían ser la fuente de nuevos tipos de haces de partículas, como un haz de muones.

A pesar de que todavía es pronto, las pruebas con átomos son un primer paso importante para ver qué es posible.