Mexicanos y japoneses estudian partículas sobre origen del Universo

En la búsqueda por desentrañar los misterios del comienzo del Universo, científicos del Cinvestav participan en el experimento Belle II, el cual fue colocado al punto de colisión en el acelerador de partículas SuperKEKB, de Japón, para iniciar su etapa de pruebas y estar listo para arrancar en 2018.

Este es un paso importante para el proyecto internacional en física de altas energías en el cual participan más de 700 investigadores de 23 países miembros, como Estados Unidos, Alemania, España, Italia, Rusia, China y México, entre otros.

De acuerdo con Eduard de la Cruz Burelo, investigador del Departamento de Física del Cinvestav, un consorcio de instituciones mexicanas, integrado por 12 científicos de la UNAM, UAS, BUAP y el Cinvestav, que es el grupo más grande, participó con el diseño de un detector de haces de luz llamado LABM (Large Angle Bremsstrahlung Monitor), desde la electrónica para manejarlo (tan sólo los motores del sistema fueron diseñados con una precisión micrométrica) hasta el cómputo del detector, el cual colectará la luz que irradien las colisiones de partículas, para estudiar sus características (cantidad, estabilidad, ancho de la misma, etcétera).

Detalló que Belle II, el cual pesa mil 400 toneladas y mide ocho metros de altura, medirá con precisión las interacciones de partículas elementales creadas artificialmente con el acelerador SuperKEKB.

En el experimento se observarán colisiones de alta energía de varias partículas elementales. Electrones y positrones (su antipartícula) producirán fotones que viajarán de manera uniforme en todas direcciones y serán captados y transformados en señales eléctricas direccionadas a un sensor, para así poder analizarlas.

De acuerdo con el investigador, el objetivo es encontrar una “desviación” significativa del Modelo Estándar de la física de partículas y tal vez determinar cuál de las muchas nuevas teorías propuestas describe mejor el mundo de las partículas elementales.

El investigador señaló que participar en este proyecto fue algo natural para Cinvestav, ya que los físicos de la institución, tanto experimentales como teóricos, son expertos en el estudio del quark B, y a Belle II se le conoce como una fábrica de “Bes“; es decir, solamente produce partículas de este tipo. De hecho, se espera que en cuanto empiece a funcionar se rompa el récord de luminosidad (colisiones que pueden producirse en un detector por centímetro cuadrado y por segundo), que actualmente tiene en su etapa de prueba.

De hecho, desde el Departamento de Física del Cinvestav se controla y monitorean los 47 nodos que componen la grid (red de cómputo distribuido) que conecta a los 23 países participantes. El equipo de físicos se involucró en el desarrollo de un clúster de computadoras, al cual llamaron Jaguar, y gracias a él se pueden ver las líneas de conexión, así como su nivel de funcionamiento bajo la plataforma de Google Earth.

Además, de los 47 nodos que lo conforman, México posee dos y uno de ellos se localiza en Cinvestav, es decir, que la institución aporta al experimento cuatro por ciento del cómputo requerido. Tan sólo el año pasado (durante la fase de prueba), se aportó en un mes nueve años de cómputo, es decir, lo equivalente a mantener una computadora trabajando por ese lapso.

El Belle II está basado en el proyecto Belle de 2001, responsable de que tres científicos japoneses obtuvieran el Premio Nobel de Física 2008, ya que ayudó a descubrir una ruptura de simetría que implicaba la existencia de seis tipos diferentes de quarks, las partículas más elementales de la materia hasta entonces descubiertas. El experimento será puesto en marcha a principios de 2018, y se espera que dos meses después empiece a arrojar las primeras lecturas y análisis de resultados.