El CERN busca al sucesor del LHC a largo plazo

El programa del gran colisionador de hadrones o LHC está definido para las próximas dos décadas, pero el CERN ya mira más allá. Los responsables del centro donde se ha descubierto el bosón de Higgs han comenzado a valorar si conviene que tome el relevo un colisionador lineal compacto (CLIC) o un futuro colisionador circular (FCC), que alcanzaría energías sin precedentes dentro de un anillo de casi 100 km.

AGENCIA SINC

Esquema del futuro colisionador circular (FCC) con su tunel de 100 kmn en comparación con el LHC actual. / CERN

Aunque se concibió originalmente en los años 80, el LHC requirió otros 25 años para hacerse realidad. Este acelerador de 27 km de circunferencia, es distinto a cualquier otro y ya está en el principio de un programa que se espera continúe durante otros 20 años.

Incluso ahora, mientras continúan los trabajos dirigidos a su puesta en marcha en 2015, se realizan planes detallados para una actualización a gran escala con el objetivo de incrementar la luminosidad y explotar el LHC a su máximo potencial. El denominado HL-LHC (del inglés High Luminosity) es la prioridad del CERN en este sentido, e incrementará el número de colisiones acumuladas en los experimentos en un factor 10 a partir de 2024.

Pero la física de partículas requiere una visión todavía a más largo plazo, por lo que el CERN está iniciando un estudio para explorar un proyecto centrado en una nueva generación de aceleradores de partículas circulares con una circunferencia de 80 a 100 kilómetros.

El programa para el futuro colisionador circular (FCC, por sus siglas en inglés) se centrará especialmente en estudios para un colisionador de hadrones (partículas compuestas por quarks como los protones), similar al LHC aunque capaz de alcanzar energías sin precedentes en la región de los 100 TeV. Será un digno sucesor del colisionador actual, cuya energía de colisión alcanzará los 14 TeV.

El estudio del FCC procede de las recomendaciones de la Estrategia Europea de Física de Partículas publicada en mayo de 2013, cuyo estudio de viabilidad se realizará mediante proyectos de investigación básica en el CERN durante los próximos 5 años. Este proyecto comenzará con una reunión internacional en la Universidad de Ginebra del 12 al 15 de febrero próximos y sus sesiones serán retransmitidas por webcast.

Esta iniciativa irá en paralelo con el estudio que se lleva desarrollando durante años de otro colsionador, el lineal compacto o CLIC, por sus siglas en inglés. El objetivo del estudio de CLIC es investigar el potencial de un colisionador lineal basado en una nueva tecnología de aceleradores.

«Todavía sabemos muy poco del bosón de Higgs, y nuestras búsquedas de energía oscura y supersimetría continúan”, dice Sergio Bertolucci, director de Investigación y Computación del CERN. “Los próximos resultados del LHC serán cruciales para mostrarnos el camino a seguir en la investigación en el futuro, y cuál será el tipo de acelerador más adecuado para responder las nuevas cuestiones que aparecerán pronto».

«Tenemos que sembrar las semillas de las tecnologías del mañana hoy, así que estamos listos para tomar decisiones en unos años», añade el director de Aceleradores y Tecnología, Frédérick Bordry.

El objetivo de los dos estudios es examinar la viabilidad de las máquinas posibles, evaluar sus costes y producir un informe de diseño conceptual para el proyecto FCC, así como elaborar otro sobre el ya producido para CLIC a tiempo para la actualización de la Estrategia Europea en el periodo 2018-2019.