Dez anos após a descoberta do bóson de Higgs, o Grande Colisor de Hádrons está pronto para começar a colidir prótons em níveis de energia sem precedentes em sua busca para desvendar mais segredos sobre como o universo funciona. O maior e mais poderoso colisor de partículas do mundo reiniciou em abril após um hiato de três anos para atualizações em preparação para seu terceiro lançamento.
A partir de hoje, ele operará ininterruptamente por quase quatro anos com uma energia recorde de 13,6 trilhões de elétron-volts, anunciou a Organização Europeia para Pesquisa Nuclear (CERN) em uma coletiva de imprensa na semana passada.
Ele enviará dois feixes de prótons – partículas no núcleo de um átomo – em direções opostas quase à velocidade da luz ao longo de um anel de 27 quilômetros enterrado 100 metros abaixo da fronteira franco-suíça.
As colisões resultantes serão registradas e analisadas por milhares de cientistas em uma série de experimentos, incluindo ATLAS, CMS, ALICE e LHCb, que usarão o aumento do poder para investigar a matéria escura, a energia escura e outros mistérios fundamentais. "Planejamos fornecer 1,6 bilhão de colisões próton-próton por segundo para os experimentos ATLAS e CMS", disse Mike Lamont, chefe da Divisão de Tecnologia e Aceleradores do CERN.
Desta vez, os feixes de prótons serão reduzidos a menos de 10 mícrons – a espessura de um cabelo humano é de cerca de 70 mícrons – para aumentar a velocidade das colisões. A nova velocidade de energia permitirá que eles continuem estudando o bóson de Higgs, que foi detectado pela primeira vez pelo Grande Colisor de Hádrons em 4 de julho de 2012.
A descoberta revolucionou a física em parte porque o bóson estava de acordo com o Modelo Padrão, a teoria básica de todas as partículas fundamentais que compõem a matéria e as forças que as governam. No entanto, várias descobertas recentes questionaram o Modelo Padrão, e um novo colisor atualizado permitirá um estudo mais profundo do bóson de Higgs. Comparado ao primeiro lançamento do colisor, no qual o bóson foi descoberto, desta vez haverá 20 vezes mais colisões. Experimentos anteriores determinaram a massa do bóson de Higgs, bem como mais de 60 partículas constituintes previstas pelo Modelo Padrão, como o tetraquark.
Entre os nove experimentos do LHC estão o ALICE, que estuda a matéria que existiu nos primeiros 10 microssegundos após o Big Bang, e o LHCf, que usa colisões para modelar os raios cósmicos.
Além disso, os cientistas já estão planejando o futuro colisor circular - um anel de 100 quilômetros, cujo objetivo é atingir uma energia de 100 trilhões de elétrons-volts. Mas, por enquanto, os físicos aguardam ansiosamente os resultados do terceiro lançamento do Grande Colisor de Hádrons.
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