Madrid. La colaboración Future Circular Collider (FCC) presentó su Informe de diseño conceptual. El objetivo final es proporcionar un anillo acelerador de protones superconductor de 100 kilómetros, con energía de hasta 100 teraelectronvoltios (TeV), lo que significa un orden de magnitud más poderoso que el LHC, explica en un comunicado el director de aceleradores y tecnología del CERN, Frédérick Bordry.

El costo de este gran colisionador circular de electrones y positrones estaría en cerca de nueve mil millones de euros, incluidos otros cinco mil millones para la obra de ingeniería civil en un túnel de 100 kilómetros.

El FCC proporcionaría colisiones electrón-positrón, protón-protón e ión-ion a energías e intensidades sin precedente, con la posibilidad de colisiones electrón-protón y electrón-ión.

La línea de tiempo del FCC prevé comenzar con una máquina de electrón-positrón, igual que LEP precedió al LHC. Esto permitiría que un programa rico beneficie a la comunidad de física de partículas a lo largo del siglo XXI, detalló Bordry.

Usando imanes superconductores de campo alto de nueva generación, el colisionador de protones de la FCC ofrecería una amplia gama de nuevas oportunidades de física. Alcanzar energías de 100 TeV y más allá permitiría estudios precisos de cómo una partícula de Higgs interactúa con otra de ellas, y una exploración completa del papel de la simetría electrodébil que emerge en la historia de nuestro universo.

También permitiría acceder a escalas de energía sin precedente en busca de nuevas partículas masivas, con múltiples oportunidades para grandes descubrimientos. Además, colisionaría iones pesados, manteniendo un rico programa de física de iones pesados para estudiar el estado de la materia en el universo primitivo.

Poderosa fábrica de Higgs

Los colisionadores de protones han sido la herramienta elegida durante generaciones para aventurar nueva física a la escala más pequeña. Un gran colisionador de protones presentaría un gran avance en esta exploración y extendería de manera decisiva el programa de física más allá de los resultados proporcionados por el LHC y un posible colisionador de electrón-positrones, dijo el director de investigación y computación del CERN, Eckhard Elsen.

Una máquina de electrón-positrón de 90 a 365 GeV con alta luminosidad podría ser un primer paso. Un colisionador de este tipo sería una fábrica de Higgs muy poderosa, que permite detectar procesos nuevos y raros y medir las partículas conocidas con precisiones que nunca antes se habían logrado. Estas medidas precisas proporcionarían una gran sensibilidad a posibles desviaciones mínimas de las expectativas del modelo estándar, lo que sería un signo de nueva física.

Este colisionador serviría a la comunidad física mundial entre 15 y 20 años. El programa de física podría comenzar en 2040, al final del LHC de alta luminosidad. El costo estimado para una máquina de protones superconductores que luego usaría el mismo túnel es de alrededor de 15 mil millones de euros. Esta máquina podría comenzar a funcionar a finales de los años 2050.

Los complejos instrumentos requeridos para la física de partículas inspiran nuevos conceptos, tecnologías innovadoras que benefician a otras disciplinas de investigación y eventualmente encuentran su camino en muchas aplicaciones que tienen un impacto significativo en la economía del conocimiento y la sociedad, destaca el CERN.

Un futuro colisionador circular ofrecería oportunidades extraordinarias para la industria, ayudando a impulsar aún más los límites de la tecnología. También proporcionaría una formación excepcional para una nueva generación de investigadores e ingenieros, subraya.