Depois de cerca de dois meses de testes aos equipamentos, o maior acelerador de partículas do CERN (Organização Europeia de Física Nuclear) iniciou a segunda temporada de colisões de protões. Depois do primeiro arranque, o feixe de protões perdeu-se, mas antes das 10 horas (hora de Lisboa) já os feixes estavam estáveis e o início da nova temporada tinha sido declarado.

“Com o LHC [Large Hadron Collider] na fase de produção de colisões, celebramos o fim de dois meses de preparação de feixe em baixa intensidade”, disse em comunicado de imprensa Frédérick Bordry, diretor de Aceleradores e Tecnologia do CERN. “É uma grande concretização e um momento gratificante para todas as equipas envolvidas no trabalho realizado durante o longo período em que o LHC esteve desligado, nos testes de energia e no processo de preparação do feixe. Todas estas pessoas dedicaram muito do seu tempo para tornar isto possível.”

Está na hora de revelar Física nova, disse o diretor-geral do CERN, Rolf Heuer.

O feixe preparado para entrar no LHC tem a espessura de um fio de cabelo, mas os protões estão agregados em pacotes – como se o feixe pudesse ter o aspecto das contas de um rosário. Os protões agregados em pacotes aumentam a probabilidade de colisão entre os feixes que viajam em direção oposta. Esta quarta-feira o LHC recebeu seis pacotes com 100 mil milhões de protões cada. Espera-se que em breve cada feixe chegue aos 2808 pacotes e que sejam realizadas mil milhões de colisões por segundo, referiu o comunicado de imprensa.

Uma das colisões registada na quarta-feira de manhã na experiência CMS.

Parar para quê?

Na manhã de 14 de fevereiro de 2013 chegava ao fim a primeira temporada de colisões no LHC – Large Hadron Collider. Depois de um arranque atribulado, em 2008, o acelerador e respetivas experiências – como ATLAS, CMS, ALICE e LHCb – conseguiram recolher dados suficientes para, entre outras coisas, demonstrar a existência de uma partícula compatível com o tão desejado bosão de Higgs ou confirmar que o decaimento do mesão Bs em dois muões é um fenómeno raro.

O bosão de Higgs era a única partícula que faltava descobrir do modelo-padrão – a teoria de física de partículas mais aceite até ao momento. Três físicos teóricos, a trabalhar independentemente uns dos outros, tinham previsto a existência deste bosão em 1964. E em 2012, duas equipas do CERN (ATLAS e CMS), também de forma independente, demonstraram a existência da tão ansiada partícula. Um ano depois, a descoberta valeu o prémio Nobel da Física a dois dos físicos (ainda vivos) que a postularam – Peter Higgs e François Englert.

Na verdade os cientistas do CERN esperavam que as experiências no LHC pudessem rejeitar o modelo-padrão e apresentar Física nova, mas até ao momento só se têm confirmado os pressupostos do modelo-padrão e rejeitado as propostas alternativas. Com a nova temporada de colisões que agora se inicia, os cientistas esperam detetar novas partículas ou processos até agora desconhecidos e não previstos pelo modelo-padrão.

Colisões registadas pela experiência ALICE esta quarta-feira.

“Nos primeiros três anos de funcionamento do LHC, que culminou na grande descoberta de junho de 2012, foram apenas o início da nossa viagem. Está na hora da Física nova!”, disse Rolf Heuer, diretor-geral do CERN. “Vimos os primeiros dados a começar a fluir. Vejamos o que nos vão revelar sobre como o nosso universo funciona.”

Mas os desejos são ainda maiores. Considerando que se conhece apenas 5% da matéria existente no universo, os cientistas esperam poder obter mais informações sobre a matéria escura – que compõe cerca de 25% do universo – e sobre a energia escura – a força que se pensa fazer o universo expandir cada vez mais depressa. As colisões com uma energia de 13 teraelectrãovolt (TeV), quando comparadas com as colisões a 8 TeV da primeira temporada, podem potenciar essas novas descobertas.

O tão aguardado momento do início da nova temporada.

Para conseguir aumentar a capacidade do LHC para manter feixes de protões a circular a uma energia de 6,5 TeV cada e melhorar a capacidade das experiências para detetarem as colisões de 13 TeV (que em 2016 podem chegar a 14 TeV), o acelerador esteve parado quase dois anos. Neste período todas as fases são importantes: desde ligar a máquina outra vez depois de dois anos parada, a fazer as primeiras colisões a baixa energia, até fazer as primeiras colisões a alta energia. A partir daqui os olhos estarão ainda mais atentos para qualquer ajuste que precise ser feito ou qualquer falha que se detete.