Finalizan las colisiones protón-protón de 2015 en el LHC Run 2

Por Francisco R. Villatoro, el 4 noviembre, 2015. Categoría(s): Ciencia • Física • LHC - CERN • Noticia CPAN • Noticias • Physics • Science ✎ 4

Dibujo20151104 lhc schedule 2015

Ayer, 03 de noviembre de 2015, fue el último día de colisiones protón contra protón (pp) a 13 TeV c.m. en el LHC Run 2 durante el año 2015. Hoy se inicia la preparación de la máquina para las colisiones ión de plomo contra ión de plomo (PbPb) a 2,51 TeV que se iniciarán el 23 de noviembre de 2015 (según la planificación actual). Sin olvidar los pequeños problemas asociados a un nuevo Run con mayor energía, podemos calificar 2015 como un año exitoso para el LHC (siglas de Large Hadron Collider, o Gran Colisionador de Hadrones). La planificación para el resto del año en PDF.

Se han superado 4 /fb (inversos de femtobarn) de colisiones pp ofrecidas a los dos grandes detectores: ATLAS 4,32 /fb CMS 4,11 /fb (no todas estas colisiones se logran grabar en disco duro con éxito para su análisis posterior). Los otros detectores también han acumulado un buen número de datos: LHCb 0,363 /fb y ALICE: 0,007 /fb. El análisis de estas colisiones nos ofrecerá información muy relevante en la primavera y verano del año 2016, cuando se publiquen los resultados en diferentes conferencias científicas. Más información sobre la estadística de colisiones en la supertabla.

Dibujo20151104 cms integrated luminosity fill 4569 lhc schedule 2015

La última inyección de protones con haces estables que ha sido todo un éxito fue el Fill #4569, que tras 11:20 horas ofreció a los detectores casi 0,3 /fb. Esta figura muestra la luminosidad integrada acumulada por CMS, el número total de colisiones, indicando que se han grabado en disco 3,6 /fb de colisiones.

Dibujo20151104 atlas online luminosity lhc schedule 2015

Esta figura muestra la luminosidad integrada acumulada por ATLAS, indicando que se han grabado en disco 3,9 /fb de colisiones. El análisis de estas colisiones en busca de validar el modelo estándar a 13 TeV así como buscar nueva física requerirá cierto tiempo (que depende de cada análisis). Los resultados más fáciles de obtener se esperan para las conferencias de invierno (febrero y marzo de 2016) y la mayoría de los más interesantes para las del verano (julio y agosto de 2016).

Dibujo20151104 lhc run 2 in 2015 luminosity and fill records

Esta tabla resume los récords que se han logrado este año 2015. La inyección que ha ofrecido una mayor luminosidad integrada ha sido el Fill #4538 (26 de octubre) 0,277 /fb (o sea 277 /pb, inversos de picobarn). El 01 de noviembre fue el día más productivo y la semana del 18 de octubre la más productiva. El número máximo de paquetes de protones que se inyectaron fue de 2232, en la inyección Fill #4540, que duró unas 12:35 horas y ofreció unos 150 /pb a ATLAS y CMS. La inyección con haces estables más larga superó las 24 horas (24:19 horas). La tabla muestra otros datos similares que no comentaré. Para más información sobre una inyección (Fill) concreto puedes consultar la supertabla.

Dibujo20151104 luminosity slope lhc run 1 run 2

Comparando el LHC Run 1 con el LHC Run 2 se observa que la pendiente de incremento de la luminosidad integrada ha sido en 2015 (13 TeV) más alta que en 2011 (7 TeV), aunque no ha alcanzado la de 2012 (8 TeV). Todos esperamos que en 2016 se supere esta pendiente y la luminosidad integrada total en el segundo año del LHC Run 2 nos ofrezca muchas alegrías (y pocos sorpresas, que estas cuestiones suelen estar asociadas a problemas).

Dibujo20151104 lhc 2010-2015 luminosity recotds lhc run 1 run 2

Esta figura muestra la luminosidad pico alcanzada durante el LHC Run 1 en los años 2010, 2011 y 2012, y durante el LHC Run 2 en el año 2015. Este año se ha alcanzado ∼5 × 1033 /cm²/s (separando los paquetes de protones a 25 ns), algo inferior al récord de 2012, que fue  ∼7,6 × 1033 /cm²/s (separando los paquetes a 50 ns). Todo augura que el año próximo se superará este récord sin problemas.

En resumen, creo que podemos calificar 2015 como un año más de éxito del LHC. Las colisiones a 13 TeV nos permitirán explorar el modelo estándar como nunca antes hemos podido hacerlo. Quizás descubramos algún resquicio, algún indicio, que nos lleve más allá.



4 Comentarios

  1. Se agradece, como no soy físico de partículas he agregado una nueva unidad a mi diccionario 1/fb (inverso de femtobarn), ¿como lo miden? ni idea, el tiempo lo dirá.

    1. Reneco, te recomiendo consultar http://physics.stackexchange.com/questions/12059/what-is-an-inverse-femto-barn Resumiendo,
      el barn es una unidad de área (la sección eficaz de la colisión) y el inverso de femtobarn es el inverso de una unidad de área (como el hercio es el inverso del segundo). El inverso de femtobarn, simplificando un poco, es una medida del número de colisiones de un tipo de partícula a cierta energía (se mide en inversos de la sección eficaz de las partículas que colisionan que depende de la energía de la colisión). En el LHC, que colisiona protones contra protones, un inverso de femtobarn es aproximadamente 100 billones de colisiones protón contra protón (unos 10^14 colisiones). ¿Cómo se mide? Las colisiones se graban en disco duro y basta contarlas para saber su número y determinar el número inversos de femtobarn.

      Para el público general el CERN y el LHC recomiendan usar siempre el número de colisiones protón contra protón. Sin embargo, desde un punto de vista físico es mejor hablar directamente de inversos de femtobarn.

      1. Bastante clara tu explicación, pero el ingles se me hace dificultoso, capto solo un porcentaje de lo que leo, en cuanto a ¿Cómo se mide? me refería mas a la disposición física de los detectores y que tipo de interfaz se ocupa para hacer llegar esa información a los computadores (disco duro), bueno tu blog, saludos.

  2. Esperemos que consigan limpiar mejor el año que viene y mejore el tema de los UFOs

    Gracias francis por tenernos informados sobre el LHC, a los no tuiteros, nos viene bien jejeje

    Saludos

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