O Grande Colisor de Hádrons (LHC, na sigla em inglês), maior e mais poderoso acelerador de partículas do mundo, foi desligado na segunda-feira (29/6) pelo Conselho Europeu para a Pesquisa Nuclear (CERN), que fica em Genebra, na Suíça. A interrupção marca o início da Terceira Longa Parada (LS3), período de manutenção e modernização que vai preparar o equipamento para operar em uma versão mais potente a partir de 2030. Até lá, o acelerador passará pela maior atualização desde que entrou em funcionamento, em 2008.
Apesar de parecer contraditório interromper as atividades de um equipamento responsável por algumas das maiores descobertas da física moderna, como a confirmação da existência do bóson de Higgs em 2012, o desligamento faz parte do cronograma de funcionamento do LHC e é considerado indispensável para que o acelerador continue produzindo resultados científicos.
Isso se dá porque a máquina opera em condições extremas. Dentro de um túnel circular de 27 quilômetros, na fronteira entre a Suíça e a França, feixes de partículas circulam a velocidades próximas à da luz, guiados por milhares de ímãs supercondutores resfriados a cerca de -271°C. Para substituir equipamentos, instalar novos sistemas e realizar obras de grande porte, é necessário interromper completamente as operações, aquecer gradualmente toda a estrutura e permitir o acesso das equipes de engenharia.
Ou seja, não é possível reformar o acelerador enquanto ele continua funcionando.
As paradas fazem parte da rotina do acelerador
Essa não é a primeira vez que o LHC passa por um longo período de desligamento. Desde que entrou em operação, o CERN alterna fases de experimentos com grandes paradas programadas para manutenção e atualização dos equipamentos.
A primeira ocorreu entre 2013 e 2015. A segunda foi realizada entre 2019 e 2022. A atual, chamada de Terceira Longa Parada (LS3), será a mais extensa até agora e deve durar cerca de quatro anos.
Durante esse período, milhares de cientistas, engenheiros e técnicos participarão das obras. Somente no LHC, cerca de 1,2 quilômetro de ímãs e outros componentes serão removido para dar lugar a novos equipamentos. Também serão instalados sistemas criogênicos, novas linhas elétricas e tecnologias capazes de suportar um volume muito maior de colisões entre partículas.
Os experimentos ATLAS e CMS, responsáveis por boa parte das descobertas do acelerador, também passarão por uma ampla renovação. Os detectores receberão novos sistemas de rastreamento, equipamentos mais rápidos e tecnologias capazes de registrar bilhões de interações por segundo com mais precisão.
Mesmo sem novas colisões durante esse período, a produção científica continuará. Pesquisadores seguirão analisando os dados coletados nos últimos anos, enquanto as equipes trabalham na modernização do complexo. E isso se dá porque enquanto estava em funcionamento forneceu quantidades sem precedentes de dados para experimentos.
Além disso, o CERN prevê iniciar o religamento gradual do complexo de aceleradores a partir de 2028, quando começarão os testes dos novos equipamentos. Já o retorno das operações científicas está previsto para 2030, com a entrada em funcionamento do HiLumi LHC (Laboratório para o LHC de Alta Luminosidade).
O que muda com o HiLumi LHC?
A nova fase não representa a construção de outro acelerador, mas uma versão modernizada do LHC. O principal objetivo é aumentar a chamada luminosidade, medida que indica a quantidade de colisões produzidas entre partículas.
Com a atualização, o equipamento deverá produzir até dez vezes mais dados do que foi projetado originalmente. Esse aumento permitirá aos cientistas realizar medições mais precisas e ampliar as chances de observar fenômenos extremamente raros, como novas partículas e processos que possam ajudar a explicar questões ainda sem resposta na física, entre elas a natureza da matéria escura e possíveis fenômenos além do Modelo Padrão.
Com isso, a expectativa do CERN é que o período de modernização permita que a máquina opere por muitos anos com capacidade muito superior à atual, abrindo caminho para uma nova geração de pesquisas em física de partículas.