Un equipo nacional trabaja en 32 módulos de alta complejidad, que pronto serán instalados en la mayor máquina para entender el Universo.

El 4 de julio de 2012, la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) remeció al mundo al anunciar que había encontrado el bosón de Higgs, la partícula que fue responsable de darle masa a la materia luego del Big Bang, fundamental para explicar el Universo como lo conocemos. La “partícula de Dios”. Este descubrimiento, uno de los más importantes en la historia de la Física, fue realizado en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), un gigantesco acelerador de partículas —de 27 kilómetros de circunferencia—, instalado a cien metros bajo tierra, muy cerca de la frontera entre Suiza y Francia. Diseñado para hacer que los protones colisionen alrededor de 800 millones de veces por segundo, está equipado con siete sofisticados detectores de partículas, el más grande de ellos llamado ATLAS y uno de los principales responsables del descubrimiento del bosón de Higgs.

Casi cuatro años antes del famoso hallazgo, en 2008, CONICYT firmó un acuerdo de colaboración con el CERN, a través del cual el país se comprometió a cooperar con el desarrollo futuro del proyecto. Las primeros equipos en sumarse fueron de la Universidad Técnica Federico Santa María (UTFSM) y de la Pontificia Universidad Católica, y la colaboración no fue, en ningún caso, simbólica: Chile asumió la responsabilidad de desarrollar la tecnología que renovará 32 módulos de alta complejidad de ATLAS, tal vez el más importante de los siete detectores del colisionador, y el lugar donde pronto se buscarán nuevas partículas.

El físico Marco Aurelio Díaz, PhD de la Universidad de California en Santa Cruz y académico de la PUC, es uno de los líderes de la colaboración chilena desde 2009. Las nuevas piezas, explica, le permitirán al LHC lidiar con colisiones de mayor tasa, luminosidad y energía, lo que abrirá las puertas a nuevos experimentos. 

—Actualmente, estamos trabajando en una parte del detector ATLAS, el espectrómetro de muones —explica Díaz—. La UTFSM hace una gran parte y nosotros terminamos la construcción, las sometemos a pruebas y las enviamos a Ginebra. 

La primera camada de las piezas chilenas fue enviada el 26 de septiembre del año pasado, rumbo a Suiza: una serie de cámaras, de de casi un metro y medio de largo, y forma trapezoidal. Por ellas pasarán las distintas partículas, y su objetivo es detectar la presencia de muones: partículas similares a los electrones, pero inestables y de mucho mayor masa. Cada pieza contiene alambres conductores en su centro, que forman una corriente que se amplifica para detectar qué pasó por allí.

—¿Por qué es importante detectar muones?

—Lo ideal sería intentar detectar todas las partículas que uno pueda, porque de ese modo se puede ir infiriendo otras partículas que no conocemos. Así se descubrió el bosón de Higgs. El muon es una partícula que está en la señal de muchas otras que no conocemos. Es un sentimiento muy grande estar en esto, pero también una gran responsabilidad. No existe otra alternativa que la perfección. 

“El muon es una partícula que está en la señal de muchas otras que no conocemos. Es un sentimiento muy grande estar en esto, pero también una gran responsabilidad”, dice el físico Marco Aurelio Díaz.

El equipo chileno sostiene, tres veces a la semana, reuniones a distancia con sus pares de otros países. Generalmente, temprano por la mañana, para coincidir con los horarios de sus colaboradores rusos y chinos, que también trabajan en piezas que tendrán que calzar perfectamente con las que se hacen, del otro lado del mundo, en la UTFSM y la Universidad Católica. En esas reuniones resuelven todo: desde la más mínima soldadura, hasta cómo hacer concordar en detalle la tecnología de las partes  chilenas con las que se fabrican en Canadá, para que después, instaladas en ATLAS, sean capaces de detectar lo que nunca ha sido detectado.

—¿Estas piezas van ayudar a que nos acerquemos, a tientas, al origen del Universo?

—El descubrimiento del bosón de Higgs fue un gran paso en esa dirección, pero todavía falta mucho por aprender. Por eso, el detector de muones va a ser indispensable para que podamos conocer, algún día, todas las partículas nuevas que aún desconocemos. 

Texto: Javier Rodríguez