El acelerador de partículas del CERN que dará nueva vida a la física

Una nueva generación de colisionadores, llamados aceleradores de campo de estela de plasma, puede estudiar la física fundamental de nuevas maneras al hacer algo que el Gran Colisionador de Hadrones no puede hacer: colisionar electrones.

Por Joshua Howgego

21 febrero 2023

Los resultados de las colisiones de protones absorbidos por las pantallas del LHC

Fichet, Jacques Hervé/CERN

PARA LLEGAR al experimento de Edda Gschwendtner, ingresas a un edificio pequeño y brutal en el CERN, el laboratorio europeo de física de partículas en las afueras de Ginebra, Suiza. Te diriges al ascensor y desciendes 50 metros a una gran cámara subterránea. Después de una serie de puertas de seguridad amarillas, debe atravesar un kilómetro a lo largo de un túnel con pendiente descendente, razón por la cual Gschwendtner suele usar una de las pequeñas bicicletas blancas estacionadas dentro de las puertas.

Está desarrollando un tipo prometedor de acelerador de partículas que podría ayudarnos a encontrar una nueva física. Desde el descubrimiento del bosón de Higgs en 2012, la física de partículas no ha progresado mucho. Entonces, los pensamientos se están convirtiendo en máquinas que pueden ayudarnos a sondear la realidad de diferentes maneras.

El experimento en el que trabaja Gschwendtner, llamado AWAKE, crea una onda de plasma, un gas de partículas cargadas, y envía electrones a lo largo de ella. Si bien la mayoría de los colisionadores son cada vez más grandes y costosos, esta máquina subterránea y sus similares, conocidas como aceleradores de campo de estela de plasma, son compactas. Sin embargo, no se deje engañar por su tamaño: tienen un gran impacto. En comparación con los gustos del gran Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN, en una distancia determinada, la tecnología de estela de plasma puede manejar aceleraciones mucho más fuertes. "Hasta un factor de 1000 más", dice Gschwendtner.

Está demostrando ser efectivo. En los últimos años, AWAKE ha tenido una serie de éxitos en la aceleración de electrones en una distancia de solo unos metros. El año pasado pasó una prueba crucial y los investigadores ahora se están preparando para llevarlo a energías más altas. …

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