Maior acelerador de partículas do mundo retoma operações científicas

Depois de enfrentar problemas com uma doninha que roeu e danificou um de seus cabos de força no mês passado, o Grande Colisor de Hádrons (LHC, na sigla em inglês), maior e mais poderoso acelerador de partículas do mundo, retomou as operações científicas esta semana para a temporada 2016.

Religado em 25 de março último após “hibernar” no inverno europeu – a máquina de cerca de US$ 10 bilhões está instalada junto à sede do Centro Europeu de Pesquisas Nucleares (Cern), na fronteira de Suíça e França –, o LHC será gradualmente levado à potência máxima de 13 trilhões de eletronvolts (TeV, tipo de unidade usado na física de partículas que leva em conta o princípio da equivalência de massa e energia descrito na Teoria da Relatividade de Einstein e resumido na famosa equação E=MC^2) ao longo destes dias.

Segundo os cientistas e engenheiros responsáveis pela operação do LHC, a expectativa é registar mais de 2,4 quatrilhões de colisões de partículas neste segundo ano de funcionamento do acelerador à sua máxima energia, ou seis vezes as cerca de 400 trilhões estudadas em 2015. Com isso, as principais colaborações que trabalham no LHC esperam se aprofundar na busca de respostas opara alguns dos maiores mistérios do Universo, como onde foi parar praticamente toda a antimatéria criada no Big Bang - a grande explosão que deu origem a tudo que existe e que teoricamente deveria ter produzido quantidades iguais de matéria e antimatéria – e a natureza da matéria escura, substância invisível cuja existência é deduzida apenas por sua influência gravitacional que, por exemplo, mantém íntegras as galáxias espirais que observamos no Cosmo e nossa própria Via Láctea, além de procurar por pistas da chamada “nova física”, propriedades da matéria e do Universo que ainda nem sabemos quais são.

“O religamento do LHC sempre traz grandes emoções”, comentou Fabiola Gianotti, primeira mulher diretora-geral do Cern, em comunicado sobre a retomada das operações científicas do acelerador. Com os dados de 2016, os experimentos poderão realizar medidas melhores sobre o bóson de Higgs e outras partículas e fenômenos, e procurar por uma nova física com um maior potencial de descoberta.

Neste segundo ano de operação à potência máxima do LHC, os feixes de partículas - que funcionam como um “trem”, com cada “vagão” contendo cerca de 100 bilhões de prótons - serão acelerados a uma velocidade próxima da luz no anel de cerca de 27 quilômetros da máquina em direções opostas, cruzando seus “trilhos” justamente onde estão os detectores de seus principais experimentos: Alice, Atlas, CMS e LHCb. No ano passado, cada um desses “trens” tinha 2.244 “vagões” de partículas espaçados a cada 25 nanosegundos (bilionésimos de segundo). Já este ano, os operadores vão aumentar ainda mais a quantidade de “vagões” e espremer os feixes no ponto de cruzamento, com o que esperam produzir até 1 bilhão de colisões por segundo.

“ Em 2015, abrimos a porta para uma paisagem completamente nova com uma energia sem precedentes – lembrou Eckhard Elsen, diretor de Pesquisa e Computação do Cern. Agora, podemos começar a explorar esta paisagem de maneira aprofundada”.

Os planos do Cern são passar os próximos seis meses realizando colisões de feixes de prótons com prótons no LHC e depois reconfigurar a máquina para mais quatro semanas de operação em que elas vai lançar prótons contra íons de chumbo, em diferentes experimentos que espera-se possibilitar mais descobertas sobre a natureza da matéria e do Universo.