El LHC Run 2 supera un inverso de femtobarn de colisiones en ATLAS y CMS

Dibujo20150928 lhc schedule 2015 - october

El número de colisiones protón contra protón en el LHC almacenadas en cada detector para su análisis posterior se mide en inversos de femtobarn (1 /fb). El pasado sábado ATLAS y CMS superaron 1 /fb; ahora mismo, ATLAS ha acumulado 1,22 /fb y CMS 1,12 /fb; los detectores más pequeños acumulan menos datos, LHCb alcanza 0,106 /fb y ALICE solo 0,002 /fb. Ahora mismo el LHC está acumulando 0,1 /fb de datos cada 12 horas de colisiones con haces estables. Queda un mes de colisiones (acaban el 3 de noviembre), por lo que este año se espera acumular un total de unos 3 /fb en ATLAS y CMS.

¿Por qué la luminosidad integrada se mide en inversos de femtobarn? Cada suceso tiene asociada una sección eficaz (más o menos, una probabilidad de ocurrir) que se mide en barns (milibarns, microbarns, picobarns o femtobarns). El producto de ambos números (la luminosidad integrada y la sección eficaz) da como resultado una cantidad adimensional, el número de sucesos de un tipo determinado que esperamos encontrar en los datos de colisiones almacenados.

Por ello, el hito de lograr 1 /fb en ATLAS y CMS ha generado cierto revuelo en las redes sociales; por ejemplo, Luboš Motl, «LHC13: the first inverse femtobarn collected,» The Reference Frame, 26 Sep 2015, y Jester, «Weekend Plot: celebration of a femtobarn,» Résonaances, 26 Sep 2015.

Dibujo20150928 atlas - cms - online luminosity - lhc cern

En la web Twiki del CERN puedes consultar los últimos datos de luminosidad integrada de ALTAS (Twiki) y CMS (Twiki). Estos datos nos muestran la tendencia que esperamos este mes de octubre. La supertabla muestra los resultados de las últimas inyecciones de haces de protones estables que dan lugar a una acumulación de colisiones.

Dibujo20150928 27-sep-2015 fill summary en lhc - atlas - cms - alice - lhcb

Esta figura resume las últimas inyecciones (fill) abajo y los datos del Fill #4428 del 27 de septiembre. Se esperan pequeños incrementos de la luminosidad instantánea, sobre todo por el incremento en el número de paquetes de protones. Sin embargo, no podemos esperar resultados muy espectaculares, con lo que la previsión total para este año estará entre 3 y 4 /fb de datos por detector, que no está nada mal, aunque es inferior a la que se planificó a principios de 2015.

Dibujo20150928 lhc13 vs lhc08 resonance mass - resonaances blogspot com

Quizás lo más interesante para los lectores es saber es la nueva física que podemos esperar con los datos acumulados hasta ahora en el LHC Run 2. Como muestra esta figura, la ventaja a la hora de descubrir una nueva partícula de gran masa (una resonancia en los datos) de usar colisiones a 13 TeV c.m. en lugar de a 8 TeV c.m. como en el año 2012. Con 1/fb sólo podemos esperar algún indicio entre 2,5 y 3,0 TeV/c². A final de año cuando se acumulen 3 /fb podremos esperar indicios entre 1,5 y 3,0 TeV/c². Gracias a ello, en los artículos que se publiquen el próximo verano de 2016 podrían presentarse indicios de nuevas partículas con una masa alrededor de 2,0 TeV/c². Por supuesto, si dichos indicios no aparecen, las señales tentativas ya observadas en el LHC Run 1 serán descartadas.



Deja un comentario

Por Francisco R. Villatoro
Publicado el ⌚ 28 septiembre, 2015
Categoría(s): ✓ Ciencia • Física • LHC - CERN • Noticia CPAN • Noticias • Physics • Science