O Grande Colisor de Hádrons esmaga átomos há quase uma década e faz algumas descobertas incríveis no processo. Agora, uma grande atualização de um de seus detectores, combinada com um recente aumento no poder do colisor, promete tornar a maior máquina do mundo ainda melhor para desvendar os segredos subatômicos do universo.
Ontem, de acordo com Paul Rincon, da BBC, os engenheiros do colisor trocaram um grande componente conhecido como “pixel tracker” no Compact Muon Solenoid (CMS), uma das maiores experiências ao longo do oval do LHC. A complexidade e delicadeza desse procedimento faz com que seja comparável à realização de cirurgia de coração aberto no maciço instrumento científico, que fica na fronteira entre a Suíça e a França, relata Rincon.
O colisor usa 1.200 ímãs para guiar dois feixes de partículas que se movem quase à velocidade da luz em torno do oval de 16 quilômetros. Os pesquisadores então cruzam esses feixes, resultando em colisões de alta energia que às vezes revelam novos tipos de partículas. Descobertas feitas no LHC incluem o bóson de Higgs, assim como outras partículas exóticas, incluindo pentaquarks e antiquarks. Ao longo da rota do feixe de partículas estão quatro detectores principais, incluindo o CMS, que captam sinais de diferentes tipos de partículas criadas pelas colisões.
A necessidade de atualizar o CMS vem de uma atualização recente do próprio supercollider. Em 2015, após dois anos de reestruturação, o LHC começou a operar a 14 teravolts, quase o dobro da energia dos 8 teravolts em que operou nos primeiros anos. Correndo no nível de energia mais baixo, o detector do CMS pôde visualizar os trajetos de 25 ou 30 partículas carregadas ao mesmo tempo, capturando aproximadamente 40 milhões de imagens por segundo, registrando-as como imagens sobrepostas que precisavam ser desenredadas.
As colisões de maior potência produzirão o dobro de caminhos de partículas, o que significa que o CMS precisa capturar ainda mais dados. O novo rastreador de pixel permitirá que o CMS faça isso. “É como substituir uma câmera de 66 megapixels por uma de 124 megapixels”, diz Austin Ball, coordenador técnico do CMS. “Há limites para a analogia da câmera - é um sistema de imagens 3D. Mas o ponto é que o novo sistema é mais poderoso para desemaranhar os efeitos de ter múltiplas colisões sobrepostas umas às outras ”.
Ontem, a equipe terminou de colocar o novo pixel tracker no lugar. Mas esse é apenas o primeiro passo. Eles precisam testá-lo e garantir que esteja operando corretamente antes que o LHC ligue novamente em 1º de maio. "É como a data de lançamento de um satélite", diz Ball a Ryan F. Mandebaum no Gizmodo. “Os últimos meses foram empolgantes, porque estamos sob muita pressão de tempo. Hoje, para encontrá-lo instalado e encaixado ao redor do tubo de luz corretamente, este é um dia culminante importante ”.
Então, novamente, o incrivelmente complexo LHC é conhecido por seus atrasos. Não começou a operar até mais de dois anos após sua data inicial de lançamento. Desde então, problemas como curto-circuito, múltiplas doninhas suicidas e uma ave transportadora de baguetes levaram a muitas paralisações e atrasos menores.
De acordo com um comunicado do CERN, a Organização Européia para Pesquisa Nuclear que opera o LHC, o novo dispositivo será eventualmente substituído por um pixel tracker de terceira geração quando o LHC passar por outra grande atualização, por volta de 2020.
