Materia Oscura y LHC

La materia oscura no está dentro del Modelo Estándar, pero sabemos que existe. La teoría más extendida es que estaría formada por partículas de tipo WIMP. Estas partículas  serían masivas pero con una interacción muy débil con la materia ordinaria. Experimentos como LUX, COGENT o CDMS están diseñados para su búsqueda pero, ¿podemos detectar estas partículas en el LHC?

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¿Es el bosón de Higgs una partícula elemental?

Recientemente me hicieron una pregunta a la que no supe responder y que me dejó con la duda. “¿Cómo podemos comprobar si el bosón Higgs es una partícula elemental o compuesta?” ¿Es el bosón de Higgs es una partícula elemental como el electrón o está formada por otras como el protón? Esta pregunta no debería ser las habituales mientras tomáis unas cervezas con amigos, a no ser que estéis en el CERN, pero si os sucede, podéis enviarles el enlace al blog y seguir con la cerveza.
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Entrevista sobre física de partículas en “Fantasymundo”

El portal Fantasymundo me comentó si podía responder a algunas preguntas relacionadas el estado de la física de partículas y de los resultados del CERN. Especialmente que aportaría el descubrimiento del bosón de Higgs a este campo. He querido compartir aquí también algunas de las preguntas y respuestas, la entrevista completa la podéis encontrar en fantasymundo.

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top y stop

Los últimos años la búsqueda del bosón de Higgs ha dominado los esfuerzos de los físicos en los aceleradores como el Tevatron y LHC (incluso los últimos años de LEP). Pero la estrella no siempre fue el bosón de Higgs. No hace falta remontarse muchos años atrás para ver que la mayoría de los análisis estudiaban el quark top. En el momento de su diseño se dijo que el LHC se dijo que sería una fábrica de tops.  En 2012 el LHC llegó a crear tops a un ritmo de 1 top por segundo. Los quarks top normalmente se producen junto con su anti partícula con lo que en realidad se producían un quark top y un anti-top simultáneamente. Pero, ¿qué es lo que tiene de especial el quark top?
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El LHC se prepara para las colisiones protón-Plomo

Después del parón navideño, la vuelta al cole ha llegado también al CERN. Este lunes (7 de enero) la actividad volvió a los experimentos y al LHC, hay que empezar a preparar la toma de datos de este año. Para este recién estrenado 2013, la toma de datos prevista será mucho más breve que en los años anteriores. Se tomarán datos solo durante unas 5 semanas y el acelerador se parará a mediados de Febrero. En realidad, el programa al inicio del año pasado no contemplaba toma de datos durante 2013, pero esto cambió después del descubrimiento del bosón de “Higgs”. Se extendió la toma de datos con colisiones de protones hasta el final del 2012 desplazando las colisiones protón-Plomo al 2013. Con esta extensión se consiguió obtener 23 /fb de datos protón-protón (unas 4 veces lo conseguido en el 2011).

Colisión protón-Plomo en ALICE
Colisión protón-Plomo en ALICE

Durante las próximas semanas será el turno del detector ALICE para obtener las colisiones que necesita. ALICE es uno de los detectores cuatro detectores del LHC. ATLAS y CMS son detectores de “propósito general” es decir están diseñados para estudiar todos los aspectos de la física de partículas. Junto con LHCb, ALICE es un detector construido con una función especifica. ALICE estudia la física en las colisiones de núcleos pesados. Su objetivo es entender la física y los procesos cuando tenemos una gran densidad de energía como la que se obtiene cuando se chocan elementos pesados como el plomo. ALICE estudia las características del llamado quark-gluon plasma. Este ambiente de alta concentración de energía y partículas (equivalente a una temperatura 100.000 veces mayor a la del sol) nos da mucha información sobre la Quantum Chromodynamics (QCD), o lo que es lo mismo, la teoría de la fuerza fuerte. ALICE busca responder a preguntas como: ¿Por qué los protones y neutrones pesan 100 veces más que sus constituyentes los quarks? o ¿es posible “liberar” a los quarks dejando estos de estar confinados en los protones y neutrones? Durante estás semanas ALICE tendrá la oportunidad de obtener los datos que necesita para sus estudios. Esto no significa que los otros experimentos no tomen datos, todos los harán, pero en este caso ALICE será el actor principal.

alice_setup

A finales de febrero el acelerador se detendrá, esta vez durante un periodo más largo, volverá a funcionar a finales del 2014. Durante este tiempo se realizarán las mejoras necesarias para que a la vuelta de la parada o LS1 (por el inglés “Long Shutdown 1”) se reanude la toma de datos con una energía mayor, llegando a los 14 TeV frente a los 8 TeV actuales.

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