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Investigadores dan un "paso de gigante" para encontrar una de las partículas más buscadas

El experimento MoEDAL del Gran Colisionador de Hadrones publica nuevos resultados
Investigadores dan un "paso de gigante" para encontrar una de las partículas más buscadas

El experimento MoEDAL del Gran Colisionador de Hadrones publica nuevos resultados

VALÈNCIA, 4 (EUROPA PRESS)

Un grupo internacional de investigación donde participa el Instituto de Física Corpuscular (IFIC) --centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat de València (UV)-- ha dado "un paso de gigante" en la búsqueda experimental de los monopolos magnéticos, unas partículas elementales hipotéticas predichas por varias teorías pero todavía no observadas.

Para ello han explorado un mecanismo de producción de la materia propuesto por Julian Schwinger, un físico estadounidense ganador del Premio Nobel en 1965. Los resultados de este estudio han sido publicados esta semana en la prestigiosa revista 'Nature'.

Según informa el CSIC, para avanzar en el descubrimiento de esta escurridiza partícula, los científicos trabajan en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés) de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN), concretamente en el experimento Monopole and Exotics Detector (MoEDAL), cuyo objetivo principal es la búsqueda directa del monopolo magnético entre otras partículas exóticas.

Estas partículas se caracterizan por tener un solo polo magnético, una peculiar propiedad jamás observada. Confirmar su existencia sería transformador para la física, puesto que se abriría un nuevo camino más allá del Modelo Estándar, la teoría actualmente aceptada para describir el mundo microscópico, y se simetrizarían las ecuaciones Maxwell, que describen las leyes del electromagnetismo.

Vasiliki Mitsou, investigadora del Instituto de Física Corpuscular y líder del grupo MoEDAL de Valencia, es también la coordinadora de análisis del mencionado experimento. Ha liderado todos los pasos para la obtención de estos nuevos resultados y ha sido una de las revisoras internas del artículo de la colaboración.

"La sinergia entre físicos experimentales y teóricos en MoEDAL ha permitido, por primera vez, la búsqueda de monopolos de tamaño finito, inaugurando también el uso del potente campo magnético presente en las colisiones de iones pesados en el LHC. Ese mecanismo Schwinger permite calcular probabilidades de producción de monopolos físicamente válidas", señala Vasiliki Mitsou.

EL ACELERADOR MÁS GRANDE Y PODEROSO DEL MUNDO

El experimento busca la producción de monopolos magnéticos en las colisiones de iones pesados en el acelerador de partículas más grande y poderoso del mundo, el LHC. Las colisiones generan fuertes campos magnéticos, los cuales podrían dar lugar a la creación espontánea de monopolos magnéticos a través del mecanismo de Schwinger (fenómeno por el cual la materia se crea por un fuerte campo eléctrico).

Para detectar monopolos magnéticos, los investigadores de MoEDAL han utilizado un magnetómetro superconductor para escanear los módulos detectores expuestos a las colisiones de plomo-plomo del LHC en busca de señales de carga magnética atrapada. Al no haberse encontrado ninguna señal de este tipo, los investigadores pudieron excluir la existencia de monopolos con una masa inferior a 75 gigaelectronvoltios (GeV), para cargas magnéticas que van desde 1 a 3 unidades base de carga magnética.

El experimento planea tomar más datos y aumentar su sensibilidad para detectar monopolos más pesados y con mayor carga magnética en un futuro próximo. La colaboración MoEDAL utilizará ahora el detector MoEDAL completo, incluidos los detectores de trazas de plástico además de los detectores de captura de monopolos, para impulsar la búsqueda de monopolos a masas y cargas más altas utilizando el conjunto de datos completo tomado durante el periodo 2015-2018. Además, se desplegará un detector MoEDAL actualizado para la toma de datos en el Run-3 del LHC, que volverá a funcionar a partir de la primavera de 2022.

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