ATLAS: una eina per descobrir la física fonamental de l’univers mitjançant el Gran Col·lisionador d’Hadrons (LHC)

Abstract

El Gran Col·lisionador d’Hadrons (LHC) és una màquina de 27 km de circumferència situada a la frontera entre França i Suïssa, i que començarà a funcionar el juliol d’aquest any. És un gran repte per l’elevada energia dels protons que col·lisionen (7 TeV) i per la gran lluminositat de disseny (1034 cm-2s-1). Suposa una nova finestra a la física més fonamental de la matèria, ja que es recrearan situacions molt properes al Big Bang. Representarà, per tant, una eina que donarà una visió més profunda sobre allò que es desconeix en les teories actuals, que estan incompletes i no descriuen adequadament totes les observacions experimentals. Hi haurà detectors generals (ATLAS & CMS) que estaran preparats per descobrir qualsevol indici de partícules noves. Aquests detectors s’han estat dissenyant des de fa uns quinze anys i en el seu desenvolupament participa molta gent (~2.000 persones), de moltes nacionalitats. Es tracta de dispositius enormes (uns 44 metres de llargada per 22 m d’alçària, en el cas d’ATLAS) que es situen en els punts de col·lisió de l’accelerador i estan composats de subdetectors que s’especialitzen en la mesura de propietats de partícules diferents. En conjunt poden detectar electrons, fotons, hadrons i muons, peces finals de la cadena de desintegració de partícules noves o ja conegudes. Tot i això, s’espera que es generi una quantitat ingent de successos amb poca transferència d’energia, en comparació amb els esdeveniments amb partícules noves. És per això que en aquests detectors és també molt important un bon sistema de selecció de successos online, perquè les dades que es descartin no es recuperaran mai!