Científicos galegos participan nun experimento sobre o equilibrio entre materia e antimateria no universo

Investigadores do Instituto Galego de Física de Altas Enerxías (IGFAE) instalaron un subdetector bautizado como VELO, nun dos experimentos do gran colisionador de hadrones do CERN, o LHC, que permitirá, entre outras cousas, avanzar no coñecemento do equilibrio entre materia e antimateria no universo.

O maior acelerador de partículas do mundo estivo parado durante catro anos para aumentar a súa luminosidade, e miles de persoas traballan para a súa posta a punto e o reinicio da súa actividade, previsto para o 5 de xullo. Así, os investigadores galegos Antonio Fernández Prieto, Edgar Lemos Cid e Efrén Rodríguez Rodríguez desprazáronse o mes pasado á sede do CERN en Xenebra para instalar este subdetector, que axudará a pescudar por que existe no universo máis materia que antimateria.

O IGFAE participou, desde 2008, no desenvolvemento dos sensores, o ASIC (Application-Specific Integrated Circuit), a electrónica e o sistema sen carga e refrixeración, e que agora, na súa versión mellorada, está listo para comezar a "buscar física máis aló do Modelo Estándar".

O LHC é un acelerador de partículas con forma de anel de 27 km de diámetro que acelera protóns e ións en direccións opostas a velocidades próximas ás da luz para facelas chocar entre si. A enerxía da colisión transfórmase en materia, é dicir, en novas partículas que son estudadas por experimentos distribuídos en distintos puntos do anel para comprender a orixe da materia e o universo.

Nun deses puntos atópase o experimento LHCb, onde se instalou o novo VELO (VErtex LOcator), o subdetector máis importante para detectar o punto de interacción de falos de protóns do acelerador e as partículas producidas na colisión. O seu obxectivo é recrear con moitísima precisión a traxectoria das partículas tras a colisión, diferenciando entre os vértices primarios (punto onde se xeran os mesóns b) e os vértices secundarios (onde se desintegran).

Para conseguilo hai que achegarse o máximo posible ao momento de colisión xa que as novas partículas percorren 8 mm antes de desaparecer e VELO sitúase a tan só 5,1 mm dese punto. "Isto é moi interesante, pero ao mesmo tempo é unha das dificultades de situarse tan preto de falos de protóns do acelerador", explicou Edgar Lemos Cid.

Outro dos grandes logros de VELO é a súa capacidade para rexistrar cinco veces máis colisións ao ano e a súa rápida velocidade de lectura. Grazas aos seus detectores de píxeles de silicio distribuídos en 52 módulos, captura eventos 40 millóns de veces por segundo. "No IGFAE estivemos focalizados na cadea de lectura electrónica do detector e o deseño de liñas de transmisión de datos de alta velocidade, que permiten o control e a lectura dos sensores", engadiu Antonio Fernández Prieto.

MÁIS ALÓ DO MODELO ESTÁNDAR

O Modelo Estándar é a teoría que mellor describe as partículas fundamentais e as súas interaccións. As súas predicións corrobóranse constantemente coas medidas realizadas no LHC e outros experimentos de física de partículas, pero é unha teoría incompleta. Non é capaz de explicar, por exemplo, que é a materia escura ou a orixe da masa das partículas. "VELO permitiranos buscar física máis aló do Modelo Estándar", afirmou Abraham Gallas Torreira, investigador principal do IGFAE e coordinador de organización da colaboración VELO. "En concreto, poderemos facer novas prospeccións na física do sabor, a física electrodébil e a física de ións pesados", apostilou.

O equipo do IGFAE que participou na colaboración VELO desde 2008 componse de: Pablo Vázquez Regueira, Abraham Gallas Torreira (investigadores principais), Edgar Lemos Cid e Antonio Fernández Prieto (enxeñeiros doutores), Efrén Rodríguez Rodríguez(doutorando) e Antonio Pazos Álvarez e Eliseo Pérez Trigo (técnicos asociados).