"Se o LHC não tem poder suficiente para descobrir novas físicas, tudo acabou para a minha geração de físicos!" diz Aurelio Bay no Laboratório de Física de Alta Energia da Ecole Polytechnique Federale de Lausanne. "Teremos que criar uma nova máquina, para a próxima geração. O que queremos essencialmente é traçar a jornada dessas partículas de volta ao seu ponto de partida. Isso deve nos dar uma visão do que aconteceu há 14 bilhões de anos antes de a antimatéria desaparecer".
Na física de partículas elementares, o Modelo Padrão - a teoria que melhor descreve os fenômenos neste campo - foi bem e verdadeiramente testado, mas os pesquisadores sabem que o quebra-cabeça não está completo. É por isso que eles estão estudando fenômenos que não são explicados pelo Modelo Padrão. Esta busca por uma "nova física" procura explicar o desaparecimento da antimatéria após o Big Bang e a natureza da matéria escura que, apesar de representar cerca de 30% do universo, só pode ser detectada por medidas astronômicas indiretas.
Após cinco anos de trabalho, os físicos da EPFL, juntamente com cerca de 800 pesquisadores internacionais envolvidos no projeto LHCb do CERN, acabaram de dar um passo importante ao construir um novo detector - um rastreador de fibra cintilante chamado SciFi - para colher mais dados do colisor.
O Large Hadron Collider (LHC) no CERN, a Organização Europeia para Pesquisa Nuclear, produz centenas de milhões de colisões de prótons por segundo. Mas os pesquisadores que trabalham no experimento de grande Hadron Collider beauty (LHCb) - onde beauty se refere ao quark bottom -, que envolve físicos da EPFL, só podem gravar 2.000 dessas colisões, usando um dos detectores instalados no acelerador. Então, no final, essa maravilha tecnológica deixa os físicos querendo mais. Eles estão convencidos de que o vasto volume de dados não capturados contém as respostas para várias questões não resolvidas.
"Para extrair mais informações dos dados do LHC, precisamos de novas tecnologias para o nosso detector LHCb", diz Bay. A EPFL juntou-se com vários institutos de pesquisa para desenvolver o novo equipamento que atualizará o experimento em 2020.
A construção do rastreador, que incorpora 10.000 quilômetros de fibras cintilantes, cada uma com um diâmetro de 0,25 mm, já começou. Quando as partículas viajarem através dessas fibras, elas liberarão sinais de luz que serão capturados por diodos amplificadores de luz. As fibras cintilantes serão organizadas em três painéis que medem cinco por seis metros, instalados atrás de um ímã, onde as partículas saem do ponto de colisão do acelerador LHC. As partículas passarão por várias dessas "esteiras de fibra" e depositarão parte de sua energia ao longo do caminho, produzindo alguns fótons de luz que serão então transformados em um sinal elétrico.
Os dados sobre como as partículas atravessam as fibras serão suficientes para reconstruir sua trajetória. Os físicos usarão então essas informações para restaurar seu estado físico primitivo.
O SciFi é um componente chave para adquirir dados à velocidade máxima, pois inclui filtros que são projetados para preservar apenas dados úteis. Em um mundo ideal, os físicos colecionariam e analisariam todos os dados sem precisar usar muitos filtros. Mas isso envolveria uma enorme quantidade de dados.
Fonte: The Daily Galaxy via Ecole Polytechnique Federale de Lausanne
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