La colaboración CODEX-b del CERN ha alcanzado un hito significativo al registrar los primeros datos con el prototipo de su detector CODEX-beta, instalado en el Large Hadron Collider (LHC). Este avance es crucial para demostrar la capacidad de búsqueda de esta nueva clase de detectores, que se centran en la exploración de lo que se conoce como “sectores oscuros”: partículas y campos que escapan a nuestro entendimiento actual del Modelo Estándar.
Claves de la noticia
Primeros datos del detector CODEX-beta
Se registraron los primeros datos en el LHC.
Investigación sobre materia oscura
Busca responder enigmas sobre materia oscura y asimetría.
Colaboración internacional ampliada
Más de 60 investigadores de 20 instituciones participan.
Estos sectores ocultos podrían ofrecer respuestas a algunos de los grandes misterios en física, como la composición de la materia oscura, la asimetría entre materia y antimateria en el universo, y la naturaleza del vacío electrodébil. Desde su propuesta en 2017 por un equipo compuesto por científicos del Lawrence Berkeley National Laboratory, la Universidad de Cincinnati y el LPNHE de París, CODEX b ha crecido significativamente, incorporando más de 60 miembros provenientes de 20 instituciones alrededor del mundo. En Galicia, el IGFAE de la Universidad de Santiago de Compostela y la Universidad da Coruña desempeñan un papel destacado en esta colaboración.
El equipo del IGFAE está encabezado por Xabier Cid, quien coordina la parte física del proyecto. Junto a él trabajan Miguel Fernández Gómez, Alberto Martínez Armas, Pablo Menéndez-Valdés, Alejandro Novo Cal, María Pereira Martínez, Emilio Xosé Rodríguez Fernández y Alejandro Rodríguez González. La UDC también ha hecho contribuciones críticas bajo la dirección de Carlos Vázquez Sierra y Titus Mombächer.
Enfoque en partículas exóticas
El objetivo principal de CODEX-b es investigar las partículas de vida larga que suelen situarse lejos de los puntos de colisión donde se enfocan los detectores del LHC. Para ello, se ha creado un entorno especial denominado “activamente blindado y con fondo cero”, diseñado para permitir que estas partículas ocultas aparezcan antes de desintegrarse.
Actualmente, el equipo trabaja con el prototipo CODEX-beta, una versión a escala 1:5 del detector completo con un volumen aproximado de 2m³. Este prototipo tiene como finalidad realizar mediciones clave necesarias para diseñar la blindaje activo del detector a gran escala y optimizar su concepto. Aunque pequeño, CODEX-beta también puede explorar nuevos escenarios relacionados con física no convencional.
Emilio X. Rodríguez, investigador del IGFAE involucrado en este proceso, resalta que “la instalación del demostrador CODEX-beta es un hito sin precedentes”, destacando cómo investigadores procedentes de diversos contextos han unido fuerzas para alcanzar un objetivo común. Esta colaboración representa una oportunidad única para abordar cuestiones fundamentales en física contemporánea como la materia oscura.
Philip Ilten, profesor en la Universidad de Cincinnati y portavoz del experimento, enfatiza que “diseñar y construir este prototipo ha requerido un esfuerzo considerable por parte de físicos experimentales y teóricos”. Los datos obtenidos serán esenciales para validar este nuevo tipo de detector y demostrar su viabilidad para buscar nueva física.
Perspectivas futuras
Si recibe aprobación por parte del CERN, el experimento CODEX b a gran escala —con un volumen estimado en 10 m³— se instalará junto al detector LHCb dentro del punto de interacción 8 del LHC. Este detector utilizará tecnología diseñada originalmente para el experimento ATLAS y podría investigar una amplia gama de fenómenos asociados a nueva física, incluyendo partículas como axiones o leptones neutros pesados.
Xabier Cid señala que aunque las partículas que busca CODEX b son relativamente ligeras comparadas con el bosón de Higgs, estar cerca del punto de colisión permitirá explorar interacciones inusuales con dicho bosón. Comprender estas interacciones podría ser clave para resolver varios problemas abiertos en física actual. El éxito alcanzado hasta ahora con CODEX-beta es motivo suficiente para mantener altas expectativas sobre sus futuros desarrollos.
Titus Mombächer destaca que “el logro conseguido al construir y poner en marcha el prototipo CODEX-? demuestra el funcionamiento eficaz de un concepto innovador destinado a buscar nueva física”. Por su parte, Carlos Vázquez Sierra subraya que “la integración en el sistema de adquisición de datos fue uno de los hitos más relevantes” que contribuyeron al éxito monumental del proyecto.
Preguntas sobre la noticia
¿Cuál es el objetivo principal del prototipo CODEX-beta del CERN?
El objetivo principal de CODEX-beta es buscar partículas de vida larga que se encuentran lejos de los puntos de colisión en el Large Hadron Collider (LHC). Estas partículas son difíciles de detectar con los sistemas actuales y podrían proporcionar información sobre fenómenos no explicados por el Modelo Estándar de la física.
¿Qué enigmas de la física podría ayudar a resolver el experimento CODEX-b?
CODEX-b podría ayudar a responder preguntas fundamentales como la composición de la materia oscura, la asimetría entre materia y antimateria en el universo, y cuestiones relacionadas con la naturaleza del vacío electrodébil.
¿Cómo se diferencia CODEX-beta de otros detectores existentes en el LHC?
A diferencia de otros detectores, CODEX-beta utiliza un ambiente "activamente blindado y de fondo cero", lo que permite la detección específica de estas partículas ocultas antes de que se desintegren, mejorando así las posibilidades de descubrimiento.
¿Qué papel juega Galicia en el proyecto CODEX-b?
Galicia, a través del IGFAE de la Universidad de Santiago de Compostela y la Universidad da Coruña, tiene un papel relevante en la colaboración, con varios investigadores contribuyendo al desarrollo y éxito del prototipo CODEX-beta.
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