(CNN) – Hace una década, el Gran Colisionador de Hadrones de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN), el acelerador de partículas más poderoso de la Tierra, comprobó la existencia de una partícula subatómica llamada el bosón de Higgs, considerado una piedra angular del universo que se puede rastrear al “Big Bang”, miles de millones de años atrás.
Ahora, los físicos de la CERN en la frontera entre Suiza y Francia reiniciarán el colisionador con la intención de entender más sobre el bosón de Higgs, otras partículas subatómicas y los misterios de la materia oscura, una sustancia invisible y esquiva que no puede verse pues no absorbe, refleja o emite luz.
El Gran Colisionador de Hadrones es un aro de 27 kilómetros de circunferencia y se ubica en lo profundo de los Alpes. Está compuesto de imanes superconductores enfriados a ‑271.3°C, una temperatura menor que la del espacio exterior. El colisionador hace chocar pequeñas partículas para permitir que los científicos las observen y analicen lo que hay dentro de ellas.
Los haces de protones comenzaron a circular por el complejo de aceleradores desde abril, cuando se encendió después de estar cerrado por tres años de mantenimiento y actualizaciones.
Este martes, los científicos de la CERN comenzarán a recoger datos para sus experimentos, y el Gran Colisionador de Hadrones funcionará las 24 horas del día durante casi cuatro años. Es la tercera vez que la enorme máquina se pone en funcionamiento, con una precisión y un potencial de descubrimiento mayores que nunca gracias a la actualización de los sistemas de lectura y selección de datos, así como a los nuevos sistemas de detección y la infraestructura informática.
“Cuando investigamos esperamos encontrar algo inesperado, una sorpresa. Ese sería el mejor resultado. Pero, por supuesto, la respuesta está en manos de la naturaleza, y depende de cómo la naturaleza responda a las preguntas abiertas en la física fundamental”, dijo Fabiola Gianotti, directora general de la CERN, en un video publicado en su sitio web.
“Estamos buscando respuestas a preguntas relacionadas con la materia oscura, al por qué el bosón de Higgs es tan ligero y a muchas otras preguntas abiertas”.
Entender el bosón de Higgs
Los físicos François Englert y Peter Higgs teorizaron por primera vez la existencia del bosón de Higgs en la década de 1960. El Modelo Estándar de la Física establece los fundamentos de cómo interactúan las partículas elementales y las fuerzas en el universo. Sin embargo, la teoría no ha logrado explicar cómo las partículas adquieren realmente su masa. Las partículas, o trozos de materia, varían en tamaño y pueden ser más grandes o más pequeñas que los átomos. Los electrones, protones y neutrones, por ejemplo, son las partículas subatómicas que componen un átomo. Los científicos creen ahora que el bosón de Higgs es la partícula que da masa a toda la materia.
En 2013, un año después del descubrimiento de la partícula, Englert y Higgs ganaron un premio Nobel por su predicción visionaria. Pero todavía hay mucho que se desconoce sobre el bosón de Higgs, y desvelar sus secretos podría ayudar a los científicos a entender el universo en su escala más pequeña y algunos de los mayores misterios del cosmos.
El Gran Colisionador de Hadrones, inaugurado en 2008, es el único lugar del mundo donde se puede producir y estudiar en detalle el bosón de Higgs. La tercera prueba se puso en marcha con éxito a las 10.47 horas E.T. de este martes.
En la última ronda de experimentos, los científicos de la CERN estudiarán las propiedades de la materia en condiciones extremas de temperatura y densidad, y también buscarán explicaciones para la materia oscura y para otros fenómenos nuevos, ya sea mediante búsquedas directas o, indirectamente, mediante mediciones precisas de las propiedades de las partículas conocidas.
“Aunque todos los resultados obtenidos hasta ahora son coherentes con el Modelo Estándar, todavía hay mucho espacio para nuevos fenómenos más allá de lo que predice esta teoría”, dijo el teórico de la CERN Michelangelo Mangano en un comunicado de prensa.
Se cree que la materia oscura constituye la mayor parte de la materia del universo y se ha detectado previamente por su capacidad de crear distorsiones gravitacionales en el espacio exterior.
“El bosón de Higgs en sí mismo puede apuntar a nuevos fenómenos, incluyendo algunos que podrían ser responsables de la materia oscura en el universo”, dijo Luca Malgeri, un portavoz del CMS (Compact Muon Solenoid), uno de los cuatro grandes experimentos del Gran Colisionador de Hadrones, que está construido alrededor de un enorme electroimán.
– Sara Spary y Nick Thompson contribuyeron con este reportaje.