El Gran Colisionador de Hadrones busca comprender la materia oscura

«Para nosotros es una inmensa emoción que el acelerador vuelva a funcionar después de dos años en los que se han hecho muchos trabajos para mejorarlo y aumentar la energía de las colisiones... y saber que a lo mejor vamos a encontrar nuevas cosas», afirma en una entrevista con Efe la física española María Chamizo.

La científica es una respetada investigadora del CERN y fue responsable del experimento CMS de 2012 a 2013, cuando en este detector se vio por primera vez el bosón de Higgs, el último gran descubrimiento en el campo de la física.

El CERN ha puesto a funcionar, por sectores, el conocido como Gran Colisionador de Hadrones (LHC), que se calcula estará a pleno rendimiento en mayo, para cuando se esperan las primeras colisiones de protones en esta segunda fase de tres años de funcionamiento.

El LHC -un anillo compuesto por imanes que actúan como pilas y que tiene 27 kilómetros de circunferencia- estuvo parado por dos años, en los que fue sometido a una minuciosa revisión técnica y abierto cada veinte metros, en la conexión entre los imanes, para garantizar su máximo rendimiento.

Chamizo piensa que en esta nueva etapa uno de los descubrimientos más interesantes que podría alcanzarse es de qué está hecha la materia oscura.

«Existen indicios, por experimentos de astrofísica, de que la materia oscura tiene que existir, pero de qué está formada, no lo sabemos», explica.

La materia que vemos representa solo el 5 por ciento del universo, mientras que un 25 por ciento es materia oscura y el 70 por ciento energía oscura.

Algunos modelos predicen que la materia oscura podría estar compuesta de partículas que no interactúan a través de las fuerzas electromagnéticas, que son las que se conocen.

No obstante, si cuentan con masa deberían interactuar con el campo de Higgs, que es la manera en que se explica que las partículas adquieren masa.

En consecuencia, del estudio profundo del bosón de Higgs y de sus propiedades -gracias a la altísima energía que alcanzará el acelerador- podrían surgir indicios de partículas que formarían parte de la materia oscura, explica la investigadora del Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológica (CIEMAT) de España y del experimento CMS, uno de los cuatro que se realizan en el LHC.

Sin embargo, o tras corrientes de la física sostienen que la materia oscura podría estar formada por partículas supersimétricas, que son hipotéticas y que están asociadas a cada una de las que conocemos actualmente.

Su búsqueda será una de las prioridades de este periodo de investigación que acaba de abrirse.

Chamizo señala que el aumento de la energía del LHC permitirá producir partículas más masivas a las que hoy los científicos no tienen acceso y que podrían dar respuesta a la gran incógnita sobre la composición del Universo.

Otro detector con el que se realizan experimentos en el acelerador es ALICE, cuya finalidad es recrear el equivalente a una millonésima de segundo tras el «Big Bang».

A finales de este año, ese experimento tendrá la oportunidad de registrar colisiones de iones de plomo en el LHC con el fin de entender el plasma de quark y gluones, una especie de «sopa caliente» en la que ambos convivían y que se piensa existió en el origen del Universo.

Se espera que a la alta energía en que se producirán las colisiones se entienda y caracterice mejor esa «sopa caliente».

«Aumentar la energía de las colisiones (en el acelerador) significa ir más atrás hacia ese origen», precisó Chamizo.

Un reto diferente tiene el experimento LHCb, que busca entender por qué en la evolución del Universo, cuando había igual cantidad de materia y antimateria, la primera prevaleció sobre la segunda.

«Si hubiese la misma cantidad de materia y antimateria todo se aniquilaría y no existiríamos. En algún momento se produce una asimetría o desviación que hace que la materia evolucione», explica la física.

El objetivo es «estudiar las propiedades de la materia y antimateria para ver qué ha ocurrido para que todo lo que exista sea materia, lo que incluso puede dar lugar a una nueva física para explicar la evolución del Universo», concluyó.