Esta instalación operada por el Laboratorio Europeo de Física de Partículas es el mayor experimento jamás construido en la Tierra. Dentro de su anillo de 27 kilómetros de diámetro se emulan las condiciones que existían fracciones de segundo después del Big Bang, el estallido que creó el universo hace 13.700 millones de años. En aquel momento aún no había átomos, solo sus componentes indivisibles: las partículas elementales. Aún quedan muchas dudas de qué sucedió entonces para que las partículas elementales comenzasen a unirse hasta configurar un universo luminoso con estrellas, galaxias y planetas habitables, en lugar de aniquilarse por completo en un choque entre materia y antimateria.

La gran máquina de la física estaba parada desde 2019, y en 2021 comenzó el proceso de arranque que culmina hoy, con la observación de las primeras colisiones de protones a máxima potencia. El LHC comenzará a tomar datos científicos sobre estas partículas a una energía récord de 13,6 teraelectronvoltios. La tercera tanda de experimentos ha comenzado oficialmente hoy a las 16:47 hora peninsular con el registro de las primeras colisiones de protones y su desintegración en partículas elementales. Los experimentos seguirán durante casi cuatro años de operación ininterrumpida. La cantidad de colisiones, desintegraciones y otras interacciones subatómicas será 20 veces mayor que durante la primera, que culminó con el descubrimiento del bosón de Higgs hace justo 10 años.

Uno de los principales objetivos del LHC en esta nueva etapa será generar millones de bosones de Higgs. Sin esta partícula no podría existir el universo tal y como lo conocemos, pues otorga su masa al resto de partículas elementales al interactuar con ellas. La teoría del Modelo Estándar formulada en los años setenta aporta el valor exacto de cada una de esas interacciones. Cualquier desviación entre la teoría y lo observado en el LHC puede desvelar mecanismos, fuerzas o partículas de la naturaleza desconocidos hasta ahora. “Tenemos que conseguir la radiografía más precisa del bosón de Higgs que se haya hecho nunca para confirmar que se comporta como esperamos” resume Mario Martínez, físico de Atlas, uno de los grandes detectores del LHC.

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Denominadas partículas “X”, por su estructura desconocida, fueron halladas en un medio llamado plasma de quark-gluones, generado en el LHC mediante la colisión de iones de plomo. Allí, entre los trillones de partículas producidas por estas colisiones, los físicos consiguieron extraer 100 de las exóticas motas.

Al estudiar las partículas X primordiales con más detalle, los científicos, que publicaron sus resultados en la revista Physical Review Letters, esperan construir la imagen más precisa hasta la fecha de los orígenes del universo.

Sondear la estructura interna de la partícula X

“Esto es solo el principio de la historia”, afirma el físico Yen-Jie Lee, del Laboratorio de Ciencias Nucleares del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), y miembro de la colaboración internacional CMS, con sede en el CERN (Suiza), la Organización Europea para la Investigación Nuclear.

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