Científicos chilenos serán parte del experimento de física de partículas más importante del mundo

La Universidad Técnica Federico Santa María fabricará en nuestro país detectores para el Solenoide Compacto de Muones, uno de los cuatro experimentos del Gran Colisionador de Hadrones del CERN.

Nuestro país alcanzó un importante hito con la incorporación de la Universidad Técnica Federico Santa María, a través de su Centro Científico Tecnológico de Valparaíso (CCTVal), a uno de los experimentos de física de partículas más importantes del mundo. Se trata del Solenoide Compacto de Muones (CMS, por su sigla en inglés), uno de los cuatro experimentos del Gran Colisionador de Hadrones (LHC), del Centro Europeo para la Investigación Nuclear (CERN), situado en Suiza, cerca de la frontera con Francia.

El CMS es un detector de partículas que produce un intenso campo magnético y que detecta, especialmente, muones con alta precisión. Dentro de sus objetivos se encuentran expandir los conocimientos sobre la estructura fundamental de la materia y las fuerzas que rigen el universo.

“Trataremos de fabricar en Chile detectores para el CMS, una tecnología altamente precisa y con un costo cercano al medio millón de dólares. Mi deseo es construir cerca del 10% de los detectores con jóvenes científicos e ingenieros chilenos”, señala el Dr. William Brooks, académico del Departamento de Física de la USM y líder de la nueva colaboración con el CERN.

Este experimento tiene grandes implicancias teóricas y prácticas, y contribuye al entendimiento general de la física y del mundo que nos rodea. Además, el conocimiento y las tecnologías desarrolladas en el CMS pueden tener aplicaciones en campos como la medicina, la energía y la informática, entre otras.

Tecnología nacional

La USM ha jugado un rol relevante en investigación y desarrollo para el LHC, específicamente para el experimento ATLAS. Fue precisamente el resultado exitoso en este proyecto, que tuvo una duración de 8 años, el que permitió la integración de la casa de estudios como miembro del CMS.

El Dr. William Brooks, también director del CCTVal, encabezará el grupo nacional de especialistas, compuesto por los físicos Esteban Molina, Claudio San Martín y Valentina Vega, además del Dr. Cristian Peña, exalumno de la USM que se desempeña como investigador en Fermilab y es integrante de CMS desde hace más de 10 años. Ellos trabajarán en la colaboración donde, actualmente, participan más de 5 mil personas provenientes de 251 instituciones de 59 países del mundo.

El mayor desafío, según el experto, está en alcanzar la precisión de la tecnología utilizada por el CMS. Cada uno de los dispositivos que componen los detectores deben ser instalados sin usar directamente las manos, por lo que se requieren equipos similares a pequeñas grúas que tienen un valor aproximado de 250 millones de pesos.

“Ya construimos detectores sTGC para el CERN, que en este momento están funcionando. La diferencia está en la tecnología, que es más compleja, pero aun así podemos hacerlo”, comenta el investigador.

Fermilab

Otra de las ventajas de trabajar en el CMS, indica el Dr. Brooks, es la integración de la USM al Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab), ubicado en Illinois, Estados Unidos, y que es el “laboratorio más avanzado en física de partículas en ese país y el segundo más importante del mundo después del CERN”.

El Fermilab, fundado en 1967 y donde participan más de 50 países, realiza experimentos en aceleradores de partículas altamente avanzados que buscan responder a preguntas fundamentales respecto a la física y al universo.