Cerca de encontrarse materia oscura en el LHC.
Los físicos están más cerca que nunca de encontrar la fuente de la misteriosa materia oscura del universo, tras un año mejor de lo esperado de investigación en el detector de partículas Compact Muon Solenoid (CMS), parte del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) en el CERN en Ginebra.
Los científicos han llevado ahora a cabo la primera ejecución completa de experimentos que impactan protones entre sí casi a la velocidad de la luz. Cuando estas partículas sub-atómicas colisionan en el corazón del detector CMS, las energías y densidades resultantes son similares a las de los primeros instantes del universo, inmediatamente tras el Big Bang hace unos 13 700 millones de años. Las condiciones únicas creadas por estas colisiones pueden llevar a la producción de nuevas partículas que habrían existido en esos primeros instantes y que desde entonces han desaparecido.
Nuestro caal del LHC en Youtube pronto ampliaremos al resto de experimentos y colisionadores.
http://www.youtube.com/user/portalhispano1
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http://teknociencia.es/videos/atlas/exploring-matter.flvLos investigadores dicen que están en camino de ser capaces de confirmar o descartar una de las principales teorías que podría resolver muchas de las grandes preguntas de la física de partículas, conocida como supersimetría (SUSY). Muchos esperan que pudiera ser una extensión valida del Modelo Estándar de la física de partículas, la cual describe las interacciones de las partículas subatómicas conocidas con una asombrosa precisión, pero no logra incorporar la relatividad general, la materia oscura ni la energía oscura.
The Standard Model of Particle Physics
Supersymmetry
La materia oscura es una sustancia invisible que no puede detectarse directamente, pero cuya presencia se deduce a partir de la rotación de las galaxias. Los físicos creen que forma aproximadamente un cuarto de la masa del universo, mientras que la materia visible y común apenas forma un 5% del mismo. Esta composición es un misterio, lo que lleva a intrigantes posibilidades de una física aún por descubrir.
El Profesor Geoff Hall del Departamento de Física en el Imperial College de Londres, que trabaja en el experimento CMS, dijo: Hemos dado un importante paso adelante en la búsqueda de la materia oscura, aunque no se ha realizado hasta el momento ningún hallazgo. Estos resultados han llegado más rápido de lo esperado, debido a que el LHC y el CMS funcionaron mejor el año pasado de lo que habíamos esperado, y ahora somos muy optimistas respecto a las promesas de captar supersimetría en los próximos años”.
La energía liberada en las colisiones protón-protçon del CMS se manifiestan como partículas que salen volando en todas direcciones. La mayor parte de las colisiones producen partículas conocidas, pero en raras ocasiones, se producen algunas nuevas, incluyendo las predichas por SUSY – conocidas como partículas supersimétricas, o “partículas-s”. La partículas-s más ligera es un candidato natural para la materia oscura dado que es estable y CMS sólo “vería” estos objetos a través de la ausencia de su señal en el detector, lo que llevaría a un desequilibrio entre energía y momento.
Para buscar las partículas-s, el CMS busca colisiones que produce dos o más “chorros” de energía (cúmulos de partículas viajando aproximadamente en la misma dirección) y una pérdida significativa de energía.
El Dr. Oliver Buchmueller, también del Departamento de Física en el Imperial College de Londres, pero con sede en el CERN, explica: “Necesitamos una buena comprensión de las colisiones comunes, de forma que podamos reconocer las inusuales cuando sucedan”. Tales colisiones son raras, pero pueden reproducirse por la física conocida. Examinamos unos 3 billones de colisiones, y encontramos 13 “similares a SUSY”, alrededor del número esperado. Aunque no se han encontrado pruebas de partículas-s, estas medidas estrechan el área de búsqueda para la materia oscura de forma significativa”.
Los físicos están esperando las ejecuciones de 2011 del LHC y CMS, que se espera que traigan datos que pudiesen confirmar la supersimetría como explicación de la materia oscura.
El experimento CMS es uno de los dos experimentos de propósito general diseñado para recopilar datos del LHC, junto con ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS). El Grupo de Física de Alta Energía del Imperial College ha desempeñado un papel clave en el diseño y construcción del CMS y ahora, muchos de los miembros trabajan en la misión para encontrar nuevas partículas, incluyendo la esquiva partícula del bosón de Higgs (si es que existe) , y resolver algunos de los misterios de la naturaleza, tales como de dónde procede la masa, por qué no hay antimateria en el universo, y si hay más de tres dimensiones espaciales.
Source http://www.cienciakanija.com
Autor: Simon Levey
Fecha Original: 26 de enero de 2011
Enlace Original
http://arxiv.org/abs/1101.1628
Download:
http://www.physorg.com/news/2011-01-dark-large-hadron-collider.html
One of the earliest CMS events found showing evidence of two jets. The blue and red columns represent energy deposited in the detector, while the yellow curved lines are measured tracks of particles.
More information: http://cms.web.cer … s/index.html
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Toda la infomación que de momento hmos encontrado:
http://cms.web.cern.ch/cms/index.html
http://cms.web.cern.ch/cms/News/2011/SUSY_7TeV_Jan/index.html
http://cms.web.cern.ch/cms/Physics/Supersymmetry/index.html
http://cms.web.cern.ch/cms/Physics/Secrets/index.html
Saturday, January 29th, 2011,
by Manuel and is filed under "Astrofisica, Atomo, CERN, Ciencia, CMS experiment, Cosmologia, CPAN, CSIC, Cuántica, Fisica, Fisica de alta energia, Fisica de particulas, Fisica Nuclear, Fisica Teorica, Galaxias, Ingenieria, Investigacion, LHC, Matematicas, Materia, Mecanica cuantica, Science, Supersimetria, SUSY |
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[...] Cerca de encontrarse materia oscura en el LHC. Vicente Vallés entrevista a un científico español que ha trabajado en el CERN (Centro Europeo de Física de Partículas de Ginebra) para explicar el experimento que se lleva a cabo allí. El Gran Colisionador de Hadrones, GCH (en inglés Large Hadron Collider, LHC) es un acelerador y colisionador de partículas ubicado en la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN, sigla que corresponde su antiguo nombre en francés: Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire), cerca de Ginebra, en la frontera franco-suiza. Fue diseñado para colisionar haces de hadrones, más exactamente de protones, de hasta 7 TeV de energía, siendo su propósito principal examinar la validez y límites del Modelo Estándar, el cual es actualmente el marco teórico de la física de partículas, del que se conoce su ruptura a niveles de energía altos. Dentro del colisionador dos haces de protones son acelerados en sentidos opuestos hasta alcanzar el 99,99% de la velocidad de la luz, y se los hace chocar entre sí produciendo altísimas energías (aunque a escalas subatómicas) que permitirían simular algunos eventos ocurridos inmediatamente después del big bang. El LHC es el acelerador de partículas más grande y energético del mundo.1 Usa el túnel de 27 km de circunferencia creado para el Gran Colisionador de Electrones y Positrones (LEP en inglés) y más de 2000 físicos de 34 países y cientos de universidades y laboratorios han participado en su construcción. Una vez enfriado hasta su temperatura de funcionamiento, que es de 1,9 K (menos de 2 grados por encima del cero absoluto o ?271,15 °C), los primeros haces de partículas fueron inyectados el 1 de agosto de 2008,2 y el primer intento para hacerlos circular por toda la trayectoria del colisionador se produjo el 10 de septiembre del año 2008.3 Aunque las primeras colisiones a alta energía en principio estuvieron previstas para el 21 de octubre de 2008,4 el experimento fue postergado debido a una avería que produjo la fuga del helio líquido que enfría uno de los imanes superconductores. A fines de 2009 fue vuelto a poner en marcha, y el 30 de noviembre de ese año se convirtió en el acelerador de partículas más potente al conseguir energías de 1,18 TeV en sus haces, superando el récord anterior de 0,98 TeV establecido por el Tevatrón estadounidense.5 El 30 de marzo de 2010 las primeras colisiones de protones del LHC alcanzaron una energía de 7 TeV (al chocar dos haces de 3,5 TeV cada uno) lo que significó un nuevo récord para este tipo de ensayos. El colisionador funcionará a medio rendimiento durante dos años, al cabo de los cuales se proyecta llevarlo a su potencia máxima de 14 TeV.6 Teóricamente se espera que este instrumento permita confirmar la existencia de la partícula conocida como bosón de Higgs, a veces llamada “partícula de Dios”7 o “partícula de la masa”. La observación de esta partícula confirmaría las predicciones y “enlaces perdidos” del Modelo Estándar de la física, pudiéndose explicar cómo las otras partículas elementales adquieren propiedades como la masa.8 [...]