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| Um desenho de computador mostra o instrumento FASER em um túnel no LHC do CERN em Genebra, Suíça. O detector será precisamente alinhado com o eixo de colisão do instrumento ATLAS a 480 metros de distância. O FASER rastreará e medirá o decaimento de partículas produzidas. |
Autoridades do CERN aprovaram um novo experimento projetado para identificar partículas leves e que interagem fracamente. O Forward Search Experiment, FRASER, complementará a busca contínua do CERN por matéria escura.
"É muito emocionante ter o FASER aprovado para instalação no CERN", disse Jamie Boyd, porta-voz do experimento FASER.
Uma colaboração de 16 institutos está construindo o detector e realizará os experimentos que começarão a coletar dados do LHC entre 2021 e 2023.
Para o experimento, os cientistas vão montar e instalar um novo instrumento dentro do Grande Colisor de Hádrons no CERN.
O projeto foi iniciado por uma equipe de físicos da Universidade da Califórnia, em Irvine.
"Sete anos atrás, os cientistas descobriram o bóson de Higgs no Large Hadron Collider, completando um capítulo em nossa busca pelos blocos fundamentais do Universo, mas agora estamos procurando por novas partículas", disse Jonathan Feng, professor de física e astronomia da UCI, em um comunicado de imprensa. "A matéria escura mostra que não sabemos nada sobre a maior parte do Universo, então temos certeza de que novas partículas estão por aí".
Feng e seus colegas da UCI colaborarão com cientistas da Europa, China e Japão, bem como com físicos de outras universidades dos Estados Unidos. No total, o novo experimento de matéria escura envolverá os esforços de 30 a 40 pesquisadores.
O instrumento FASER é um pequeno dispositivo que será instalado perto do enorme túnel subterrâneo do colisor, um circuito de 25,7 quilômetros. O dispositivo será posicionado próximo ao instrumento ATLAS, que produz partículas subatômicas à medida que os prótons passam.
Os cientistas esperam que o instrumento ATLAS crie novas partículas exóticas que podem ser medidas pelo instrumento FASER à medida que se decompõem.
"Uma das vantagens do nosso projeto é que conseguimos emprestados muitos dos componentes para o FASER - detectores de silício, calorímetros e eletrônicos - das colaborações ATLAS e LHCb", disse Boyd. "Isso nos permitirá montar um instrumento que custará quase centenas de vezes menos que os maiores experimentos do LHC".
Toda vez que o LHC e o ATLAS realizarem experimentos de colisão de partículas entre 2021 e 2023, o instrumento FASER coletará dados que poderá revelar a presença de "fótons escuros", partículas associadas à matéria escura, neutralinos e outras partículas exóticas.
O instrumento FASER será um dos oito instrumentos atualmente em busca de partículas ainda não descobertas. Em um esforço para encontrar partículas exóticas associadas à matéria escura, o CERN trabalhou para incorporar novas tecnologias como parte do estudo Physics Beyond Collider.
"Este novo experimento ajuda a diversificar o programa de física de colisores, como o LHC, e nos permite abordar questões não respondidas em física de partículas de uma perspectiva diferente", disse Mike Lamont, co-coordenador do grupo de estudos PBC.
Os detectores principais do colisor não são projetados para identificar partículas leves e de interação fraca. Partículas exóticas produzidas pelo ATLAS poderiam passar despercebidas, viajando pelo túnel por centenas de metros, paralelamente à linha do feixe principal, antes de voltarem a ser partículas mais comuns.
Fonte: Space Daily e Phys.Org
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