Мексиканские ученые создадут детектор частиц для установки в крупнейшем физическом центре мира

Mexicanos diseñan y construirán detector de partículas; instalarlo en el CERN, la meta Por primera vez, un detector de partículas diseñado y construido por científicos mexicanos podría ser instalado en Alice, uno de los cuatro grandes experimentos del Gran Colisionador de Hadrones (LHC), en el CERN, el laboratorio de física de partículas más grande del mundo. El dispositivo, llamado MID, permitirá estudiar qué ocurre con la materia cuando se somete a condiciones extremas, como las que existieron en los primeros instantes del universo. También ayudará a investigar cómo se forman y comportan partículas poco conocidas o exóticas. “Estamos recreando minigotas del universo primitivo y las estamos estudiando mediante los rastros que dejan en detectores de partículas”, señaló Antonio Ortiz Velásquez, investigador del Departamento de Física de Altas Energías del Instituto de Ciencias Nucleares de la Universidad Nacional Autónoma de México y líder del proyecto MID. El estudio de lo que ocurre cuando núcleos de átomos pesados chocan a velocidades cercanas a la de la luz comenzó hace cerca de cuatro décadas. Los primeros experimentos tuvieron lugar a mediados de los años 80 en el CERN, la siguiente generación de experimentos se desarrolló en Estados Unidos y luego en el Gran Colisionador de Hadrones, donde se construyó el gran experimento de colisiones de iones, Alice. “Como hay preguntas que aún no hemos logrado resolver debido a limitaciones del aparato que actualmente tenemos, se decidió hacer una actualización del experimento y aprovechar el potencial del LHC de alta luminosidad para hacer física de colisiones de iones pesados de 2036 a 2041”. La actualización del experimento se llama Alice 3 y contará con nuevos sistemas para seguir el recorrido de las partículas y saber de qué tipo son. El MID será uno de estos detectores. El proyecto MID permitirá identificar muones –partículas fundamentales –, mediante machine learning, una herramienta de inteligencia artificial que ayudará a analizar los rastros que dejan las partículas e impulsar nuevos descubrimientos. Ortiz Velásquez relató que el proyecto mexicano comenzó a diseñarse desde 2018 y considera fases con etapas previstas para 2032, 2036 y 2041. Actualmente, en los laboratorios de la UNAM y de otras instituciones participantes se construyen los prototipos de los equipos necesarios para detectar rastros de partículas y se espera que las primeras cámaras comiencen a construirse en México en 2028 para su finalización en 2032. Para que el proyecto pueda concretarse en los tiempos previstos, será necesario contar con el respaldo financiero de la Secretaría de Ciencia, Humanidades, Tecnología e Innovación, explicó el investigador. Eficiencia superior El detector estará formado por barras que reproducen señales de luz cuando una partícula las atraviesa. Esa señal será captada mediante fibra óptica y un detector de luz, lo que permitirá identificar los muones. “El objetivo es que esta tecnología nos ayude a identificar muones con una eficiencia superior a 95 por ciento.” Ortiz Velásquez mencionó que, si bien en el pasado se han construido dispositivos de esta naturaleza en México, nunca se ha hecho con esta capacidad y precisión. Mientras dispositivos anteriores tenían menos de 100 canales para captar las señales de las partículas, el nuevo sistema podrá leer hasta 10 mil. “Además, contaría con un programa para hacer estudios del plasma de quarks y gluones bien definido.” El plasma de quarks y gluones es un estado de la materia que se produce a temperaturas y densidades extremas, similares a las que existieron en los primeros instantes del universo. En esas condiciones, los quarks y gluones, que están unidos dentro de partículas como protones y neutrones, pueden moverse de forma libre. Mencionó que uno de los mayores retos que enfrentan en la construcción del detector es lograr la mejor eficiencia al menor costo. “México tiene grandes problemas nacionales y nosotros en esta tecnología que proponemos estamos reduciendo costos, para que sea una tecnología económica, con un desempeño físico excelente.” En un contexto de grandes desafíos para el país, el investigador consideró que impulsar ciencia básica como la que se promueve en este proyecto también es una forma de contribuir al desarrollo del país. “Es un motor que alienta la formación de personal especializado, el desarrollo de tecnología, el aprendizaje en el procesamiento de grandes volúmenes de datos, y se tejen redes de colaboración entre todos los participantes.” El proyecto MID involucra a más de 50 personas de cinco países: México, Estados Unidos, República Checa, Hungría y Pakistán. Por México participan el Instituto de Ciencias Nucleares y el Instituto de Física de la UNAM, la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, la Universidad Autónoma de Sinaloa, el Tecnológico Nacional de México y el Centro de Investigación y de Estudios Avanzados. “Si un proyecto mexicano como éste, que contempla un dispositivo de identificación de partículas, fue aceptado por Alice-CERN, no sólo representa un gran logro para el país, sino que demuestra que México es un socio confiable en la investigación bajo altos estándares internacionales”, concluyó. Fuente: jornada.com.mx