Possíveis configurações geométricas para o detector de superfície MATHUSLA no HL-LHC. O sombreado cinza indica áreas consideradas sensíveis aos decaimentos LLP. O detector de superfície é um edifício quadrado de 200m, centralizado ao longo da linha de feixe. Crédito:arXiv:1606.06298 [hep-ph]
Uma pequena equipe de físicos que inclui Jessie Shelton da University of Illinois e David Curtin da University of Toronto escreveu um artigo e o apresentou na reunião da American Physical Society, delineando uma possível maneira de detectar partículas emitidas pelo Large Hadron Collider. A ideia deles envolve a construção de um novo prédio perto do LHC para abrigar um conjunto de detectores de partículas de longa duração.
O objetivo de gastar bilhões de dólares para construir o LHC era progredir no sentido de compreender o universo e como tudo nele funciona. Os pesquisadores esperavam aprender mais detectando as partículas mais elementares ao esmagar prótons em alta velocidade e observando as peças que eram expelidas como estilhaços na explosão de uma bomba - muitas das quais já haviam sido teorizadas. O bóson de Higgs foi o mais famoso. Mas desde aquela observação monumental, os pesquisadores começaram a se perguntar se o LHC algum dia encontrará algumas das outras partículas propostas. E há outro problema - o Higgs acabou tendo uma massa menor do que a teoria sugeria, o que significa que a teoria não estava totalmente correta, ou parte de sua massa foi perdida durante a colisão.
Sem novas descobertas nos anos desde que Higgs foi encontrado, os pesquisadores começaram a ficar impacientes. Alguns físicos se perguntam se as outras partículas podem ser observadas, enquanto outros começaram a questionar as suposições básicas sobre tais partículas, como por quanto tempo eles existem após uma colisão. Como Shelton observou ao apresentar o trabalho da equipe, os detectores do LHC foram configurados para procurar apenas aqueles que vivem por muito tempo. Mas, ela imaginou, e se durarem mais do que se pensava? Ela e o resto da equipe propuseram construir um prédio perto do LHC que abrigaria outros detectores para observar a presença de partículas de vida mais longa que escaparam do colisor. Tal edifício, eles dizem, seria separado do LHC por vários metros de granito, que serviria como um filtro para outros detritos de partículas.
A equipe nomeou o novo projeto proposto de Massive Timing Hodoscope for Ultra Stable Neutral Particles, ou MATHUSLA, como diminutivo. Eles acreditam que ele poderia ser construído pelo custo relativamente baixo de apenas US $ 50 milhões.
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