Indicios de una partícula desconocida desatan los rumores en el CERN

Los nuevos datos del LHC muestran la señal de una posible partícula seis veces más masiva que el bosón de Higgs. Los físicos de partículas determinan con precisión la masa del higgs


Ingenieros trabajando en el detector CMS del LHC, en Ginebra. / CERN

Los nuevos datos acumulados en los últimos meses por el mayor acelerador de partículas del mundo, el LHC, apuntan a la posible existencia de una partícula desconocida con una masa unas seis veces mayor que el bosón de Higgs. La existencia de la nueva partícula aún no se puede confirmar, pero el hecho de que los dos grandes detectores del LHC, ATLAS y CMS, hayan captado su rastro justo en el mismo rango de masas ha causado una enorme expectación hoy durante el acto de presentación de los nuevos datos en la sede del laboratorio europeo de física de partículas CERN.

Este año el LHC ha comenzado a funcionar al doble de potencia, adentrándose en un nuevo territorio de la física. Los nuevos indicios se basan en la observación de colisiones entre partículas que producen una desintegración en dos fotones. Es el mismo tipo de desintegración que sirvió para descubrir el bosón de Higgs en 2012. La masa de la nueva partícula está en torno a 750 Gigaelectronvoltios, es decir, seis veces más que el Higgs.

Aún es muy pronto para decir si la partícula existe o es un mero error estadístico, según explican varios físicos que trabajan en el CERN. Si la señal fuera real, supondría entrar de lleno en un nuevo ámbito de la física totalmente desconocido, más allá del modelo estándar, del que el Higgs era el último elemento que quedaba por descubrir.

Uno de los escenarios posibles en el que podrían encajar nuevas partículas es la supersimetría, una teoría que predice que cada partícula conocida tiene una gemela desconocida. “Esta partícula podría ser otro Higgs o cualquier otra cosa, pero aún es muy pronto para poder asegurar nada”, ha explicado esta tarde a Materia Mario Martínez, investigador principal del proyecto IFAE-ATLAS, después de asistir a la presentación de los datos en la sede del CERN. “Por ahora lo único que hemos visto ambos experimentos es un indicio, pero este puede desaparecer en cuanto recabemos más datos, es exactamente lo que sucedió antes con otros eventos similares”, advierte. “No podemos decir nada sólido, pero sin duda son datos ilusionantes”, reconoce.
Un Higgs pesado

En la reunión de hoy se han presentado datos tomados de junio a noviembre, explica Martínez. “Los datos de ATLAS están en torno a los 3,6 sigma, aunque oficialmente, con las debidas correcciones, solo llegan a 1,9”, explica. Para reclamar un descubrimiento son necesarios cinco sigmas.

“Todo el mundo se ha emocionado al ver los datos pero con esta estadística no se puede decir nada”, coincide Toni Pich, investigador del Instituto de Física Corpuscular. Pich dice que en el CERN lleva habiendo rumores durante días sobre los nuevos datos “y hoy no cabía en el auditorio ni una persona más”. El físico teórico explica que, desde que el LHC comenzó a funcionar al doble de potencia este año, está explorando unas regiones físicas totalmente nuevas y por lo tanto todo lo que pueda aparecer puede encajar de una forma u otra con la supersimetría. Esta posible partícula que aparece en los datos de CMS y Atlas “podría ser un Higgs pesado”, señala, pero nada puede decirse hasta que no haya más datos. La expectación va a continuar al menos hasta 2016, explica Martínez, pues el LHC acaba de parar y no volverá a funcionar hasta abril de ese año. “Es posible que en junio o agosto ya haya suficientes datos como para saber si la señal se mantiene o desaparece”, concluye.


Fuentes: EL PAIS.COM Lea Más

60 años colisionando partículas

 La Organización Europea para la Investigación Nuclear permitió la investigación científica con fines exclusivamente pacíficos después de la Segunda Guerra Mundial
    El descubrimiento del Bosón de Higgs o la creación de la World Wide Web son dos de los muchos logros surgidos de investigaciones en el CERN

Recreación de un haz de antiprotones contra una célula tumoral. CERN

El CERN, la Organización Europea para la Investigación Nuclear, celebra este lunes 60 primaveras en un evento al que asisten delegaciones oficiales de 35 países, entre ellas la española, que, a su entrada, han ido dejando su firma para la posteridad en una tableta electrónica situada en el fotocall.

El CERN es actualmente el laboratorio de física de partículas más grande del mundo, y un gran ejemplo de colaboración internacional, pues reúne a más de 10.000 científicos de casi 100 nacionalidades. Surgió el 29 de septiembre de 1954 "para construir el centro de excelencia en la Ciencia, pero también para, de alguna manera, reiniciar los contactos entre los científicos" y unir a las naciones, explica la presidenta del Consejo del CERN, Agnieszka Zalewska. Así, el lema de este aniversario es '60 años de Ciencia por la Paz', rememorando el acuerdo que permitió la investigación científica con fines exclusivamente pacíficos.

'Creamos un puente entre culturas que habla una sola lengua universal, y ese lenguaje es la ciencia'.

"Durante estas seis décadas, el CERN ha sido siempre un lugar donde las personas pueden trabajar juntas, independientemente de su cultura y su nacionalidad. Creamos un puente entre culturas que hablan una sola lengua universal, y ese lenguaje es la ciencia", ha declarado el director general de la Organización, Rolf Heuer, que durante su discurso inicial en la ceremonia, afirmaba que la filosofía de esta institución debe servir de ejemplo en un mundo en el que "si abres un periódico, cualquier día, a cualquier hora, en cualquier lugar, encontrarás sufrimiento humano". Así, Heuer ha dicho que en el CERN, "las culturas pueden convivir y marcar la diferencia".
La revolución de la Física

El CERN se dedica a la física fundamental, enfocada en descubrir de qué está hecho el Universo y cómo funciona. Desde la creación de esta Organización, el panorama de la física fundamental ha cambiado drásticamente. Por aquel entonces, el conocimiento de la materia a escalas más pequeñas estaba limitado al núcleo del átomo. En los años 60, los físicos de partículas pudieron avanzar en este campo hasta desarrollar el Modelo Estándar de Física de Partículas y mejorando el conocimiento del Universo y de sus comienzos.

El CERN se centra en descubrir de qué está hecho el Universo y cómo funciona.

Aceleradores cada vez más grandes y más potentes han permitido a los investigadores explorar nuevas fronteras energéticas. Entre los grandes descubrimientos del CERN están las partículas portadoras de la fuerza débil, ganador del Nobel en 1984; la creación de la World Wide Web por Tim Berners-Lee en 1989, el desarrollo de un revolucionario detector de partículas por George Charpak, también premiado con el Nobel, en 1992; y el descubrimiento del Bosón de Higgs en 2012, que ha podido probar la existencia del mecanismo de Brout-Englert-Higgs y permitió la concesión del Premio Nobel a Peter Higgs y François Englert en 2013.

El CERN maneja el principal acelerador de partículas del mundo, el Gran Colisionador de Hadrones (LHC). Con su reinicio el año que viene a un nuevo récord de energía, el CERN continuará buscando respuestas a algunas de las preguntas fundamentales del Universo.
Curar el cáncer con antimateria

Las grandes mentes del CERN no sólo son utilizadas para la física fundamental, sino que también hay cabida para la medicina. El Experimento de la Célula Antiprotones (ACE) se inició en 2003 y tiene como objetivo evaluar plenamente la eficacia de la antimateria como terapia contra el cáncer.

Hasta la fecha, la terapia con haces de partículas ha utilizado principalmente protones para destruir las células cancerosas. Desafortunadamente, aunque el haz destruye el cáncer también daña a los tejidos sanos en tratamientos repetidos. Sin embargo, el experimento ACE está poniendo a prueba la idea de utilizar antiprotones como un tratamiento alternativo, mediante la comparación directa de la eficacia de la irradiación celular utilizando protones y antiprotones.

Cuando la materia (las células tumorales) y la antimateria (los antiprotones) se encuentran, se destruyen entre sí, transforman su masa en energía. Así, esa energía liberada se proyecta hacia los fragmentos de las células cancerosas adyacentes, que a su vez deberían ser también destruidos.

Según los investigadores del CERN, ACE es un excelente ejemplo de cómo la investigación en física de partículas puede aportar soluciones innovadoras con beneficios médicos potenciales. Sin embargo, el proceso de validación para cualquier nuevo tratamiento médico es largo. Incluso si todo va bien, todavía podría tardar una década para la primera aplicación clínica en aparecer.
España en el CERN

España es miembro del CERN desde 1983 y ocupa el puesto número cinco en los contribuyentes por detrás de Alemania, Francia, Reino Unido e Italia. Además, según la Secretaría de Estado de I+D+i, "se aportan otros fondos para financiar la actividad de los grupos de investigación españoles que participan en los experimentos del CERN, entre ellos los del LHC, ISOLDE O nTOF".

Así, más de 70 empresas españolas participaron en la construcción y mantenimento del LHC, en el que actualmente trabajan cerca de 200 españoles a través de diez centros de investigación. Una participación que la Secretaría de Estado fomenta a través del Programa Nacional de Física de Partículas y del Centro Nacional de Física de Partículas, Astropartículas y Nuclear (CPAN), proyecto Consolider-Ingenio 2010 gestionado por el CSIC.

La secretaria de Estado de I+D+i, Carmen Vela, que ha capitanea la delegación española en el evento, ha señalado la importancia que tiene para España "participar en una organización que está a la vanguardia de la ciencia mundial y que permite a los investigadores y técnicos españoles hacer ciencia con mayúsculas"

Fuentes: EL MUNDO.ES Lea Más

Una estrella 'fabricada' en el laboratorio

La Nebulosa del Esquimal, vista por el telescopio espacial 'Hubble' NASA

La construcción de grandes telescopios, tanto en la tierra como en el espacio, está permitiendo a los astrofísicos observar galaxias y estrellas y estudiar su composición de una forma que ni siquiera habían podido imaginar hace pocos años. Sin embargo, hay todavía muchos enigmas sobre su formación y los mecanismos que permitieron que el polvo de estrella diera lugar a planetas rocosos como la Tierra.
¿Ysi se pudieran reproducir en un laboratorio los procesos químicos que ocurren en el espacio? Esta idea se les ha ocurrido ya a un equipo de astrofísicos españoles liderados por José Cernicharo y está a punto de hacerse realidad gracias a los 15 millones de euros que les acaba de conceder la Comisión Europea. Durante seis años el proyecto Nanocosmos reproducirá en tierra la atmósfera de una estrella moribunda.

Según explica a EL MUNDO José Cernicharo, investigador del Centro de Astrobiología (CAB, CSIC-INTA) los granos de polvo (es decir, el polvo de estrellas), son los que con el paso del tiempo formarán planetas como la Tierra, por lo que considera su estudio «esencial» para comprender la composición de los planetas: «Los granos de polvo que se forman alrededor de las estrellas moribundas (gigantes rojas, nebulosas planetarias pero también supernovas) son eyectados al medio interestelar, donde al cabo de unos millones de años forman parte de nuevas nubes interestelares en las que nacen estrellas y alrededor de ellas planetas, algunos rocosos como la Tierra. Sabemos bastante bien cuál es su composición pero no su estructura y desconocemos los procesos fundamentales que dan lugar a su formación», relata.

De izquierda a derecha, José Ángel Martín Gago, Christine Joblin y José Cernicharo, en la sala de máquinas de simulación del Centro de Astrobiología CAB.

Los investigadores del proyecto Nanocosmos combinarán observaciones astronómicas realizadas con telescopios con los experimentos de laboratorio para comprender cómo se forman los granos de polvo interestelares. Además del telescopio ALMA de Chile, que jugará un papel esencial en esta investigación, se usarán otros instrumentos como el radiotelescopio de 40 metros del Instituto Geográfico Nacional (IGN-OAN), o los radiotelescopios del Instituto de Radioastronomía Milimétrica en Granada y en los Alpes. También los telescopios ópticos e infrarrojos del Observatorio Europeo Austral (ESO) y los situados en España, las bases de datos de satélites como ISO, Spitzer y Herschel y la información sobre la distancia de los objetos estudiados que proporcionará Gaia el telescopio espacial lanzado por la Agencia Espacial Europea en diciembre.

«Justamente pretendemos traer una estrella, por decirlo de alguna manera, a nuestros laboratorios. Evidentemente es un objeto muy complejo con reacciones en su núcleo. No vamos a reproducir una estrella pero sí su atmósfera, que es donde se forman los granos de polvo», explica. ¿Y cómo se puede imitar un proceso así? «Pretendemos construir varias cámaras de simulación, dos en España y una en Francia, para estudiar los distintos procesos físico-químicos que dan lugar a esas pequeñas partículas de polvo que pueblan el espacio entre las estrellas», añade Cernicharo, que ha diseñado este proyecto junto a José Angel Martín Gago, investigador del Instituto de Ciencias de Materiales de Madrid (CSIC) y la francesa Christine Joblin, de la Universidad Paul Sabatier de Toulouse (Francia).

Según detalla el científico, de los 15 millones de euros con los que está dotada la subvención de la Synergy Grant que les ha concedido el Consejo Europeo de Investigación (ERC), aproximadamente el 35% se dedicará al desarrollo de la tecnología de estas tres cámaras.
En plantilla de Nanocosmos habrá un total de 40 astrónomos e ingenieros, una cifra que se doblará a medida que avance el proyecto. Aproximadamente el 70% del personal será español o trabajará en los institutos de nuestro país asociados.

Un horno para 'cocinar' una gigante roja

La máquina principal, bautizada como Stardust (polvo de estrella en inglés), constará de un tubo de cinco metros de longitud y estará instalada en el Instituto de Ciencias de Materiales, situado en el campus de la Universidad Autónoma de Madrid. Según calcula Cernicharo, tardará un par de años en construirla. Se trata de una especie de horno en el que se cocinará una estrella gigante roja reproduciendo las condiciones físicas y químicas que se dan en la formación de los granos de polvo a una temperatura que irá descendiendo de los 1.500º C a los 300 º C para simular los procesos que ocurren en el medio interestelar: «Empezaremos en la zona más caliente y dejaremos que el gas vaya enfriándose, formando nanopartículas similares a las que se forman en torno a las estrellas y analizándolas», añade.

«La composición del gas a partir del cual formaremos granos de polvo será similar a la obtenida, a partir de observaciones astronómicas, de las atmósferas de esas estrellas». El ingrediente para reproducir el gas será esencialmente una mezcla de hidrógeno, carbono, nitrógeno, oxígeno, azufre, silicio, titanio, hierro y otros metales. Primero comenzarán con una atmósfera pura en hidrógeno y carbono y, poco a poco, irán complicando el experimento.

La Nebulosa del Gato. Gas y polvo en una estrella evolucionada.

HUBBLE/NASA

La segunda máquina simulará lo que le ocurre al gas que hay en torno a la estrella, es decir a las moléculas en fase gaseosa. Por último, la tercera cámara se instalará en Toulouse y se encargará de deshacer y analizar la estructura molecular de los granos de polvo fabricados en la Stardust.

Aplicaciones en otros campos

Cernicharo admite que se trata de un proyecto «ambicioso y de alto riesgo», aunque lo considera «realista» y cree que «el impacto de los resultados puede desbordar los objetivos iniciales del proyecto».
También destaca las aplicaciones que estos experimentos tendrán en otros campos: «Nanocosmos va a producir nanopartículas utilizando condiciones físicas muy especiales, y las nanopartículas tienen aplicaciones mucho más allá de la astrofísica, como las ciencias de materiales, la industria, las comunicaciones, la química o la biotecnología», sostiene.

Aunque a muy pequeña escala, Nanocosmos recuerda en cierto modo al experimento del Gran Colisionador de Hadrones del CERN en el que se reproducen las condiciones que se dieron tras el Big Bang: «El experimento del CERN ha costado probablemente más de mil veces que Stardust, pero es un buen ejemplo ya que se interesa por procesos fundamentales ligados a la formación de nanopartículas que van mucho más allá del puro interés astrofísico y tienen un gran impacto en nuestras teorías físicas. En el caso del CERN, en las partículas elementales, y en el de Nanocosmos, en los granos de polvo que forman los planetas rocosos", compara.

Estos procesos de condensación de gas y polvo, recuerda el científico, son los mismos que ocurrieron en el momento de la formación de nuestro sistema solar hace unos 4.500 millones de años. Y es que, al fin y al cabo, «somos polvo de estrellas».

Fuentes: El mundo.es

Lea Más

El Gran Colisionador cierra hasta 2014 por un proceso de modernización

cern.ch

El Gran Colisionador de Hadrones (GCH) ha sido suspendido este jueves para ser sometido a una renovación planificada que se terminará en noviembre de 2014.

En la primera modernización a largo plazo los empleados del GCH tienen previsto inspeccionar y reemplazar 10.170 conexiones de alto voltaje entre los imanes superconductores. Precisamente los problemas con estos compuestos causaron la detención del colisionador en septiembre de 2008.

También se planea aumentar la protección de los equipos electrónicos sensibles en el túnel de radiación ionizante. La modernización en el Centro Europeo de Investigaciones Nucleares (CERN) va a afectar no solo al principal colisionador de 27 kilometros, sino también al Sincrotrón de Protones (PS) y Super Proton Synchrotron (SPS).

Después de la modernización la energía de las partículas en el GCH aumentará de 8 a 13 TeV (tetraelectronvoltios). Además, aumentará su luminosidad: el número de colisiones entre las partículas durante un tiempo determinado.

El principal resultado del colisionador hasta la fecha es el descubrimiento de la llamada 'partícula de Dios', o bosón de Higgs. El descubrimiento fue anunciado en agosto pasado.

Texto completo en: http://actualidad.rt.com/ Lea Más