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Físicos e engenheiros se reuniram no Fermilab este ano para o Workshop sobre a Fábrica de Higgs dos EUA – Futuro Colisor Circular. Crédito: Ryan Postel
Um novo estudo de viabilidade para a construção de máquinas que permitirão uma melhor compreensão do bóson de Higgs e a exploração da próxima fronteira energética na física de partículas foi o foco dos pesquisadores participantes do Workshop sobre o Futuro Colisor Circular da Fábrica de Higgs dos EUA.
Cerca de 200 físicos e engenheiros, incluindo mais de 50 estudantes e pesquisadores de pós-doutorado, participaram do workshop Fábrica de Higgs dos EUA – Futuro Colisor Circular no Laboratório Nacional de Aceleradores Fermi do Departamento de Energia em abril.
O evento, coorganizado pelo Fermilab e pelo Argonne National Laboratory, focou no recém-lançado Estudo de Viabilidade do Futuro Colisor Circular e reuniu a comunidade de física de partículas dos EUA para se envolver com a visão da Europa para o sucessor do Grande Colisor de Hádrons do CERN.
O estudo de viabilidade representa a contribuição combinada de uma colaboração de 150 instituições em 30 países e descreve um programa de duas etapas: construção de um colisor elétron-pósitron, conhecido como FCC-ee, para produzir bósons de Higgs em massa para estudo, seguido pela construção de um colisor circular de hádrons de alta energia, ou FCC-hh, que pode levar à descoberta direta de partículas desconhecidas e à compreensão da natureza da matéria escura.
Desde a descoberta do bóson de Higgs em 2012, os cientistas têm estudado suas propriedades no LHC e planejado futuras instalações para estudar mais profundamente essa partícula fundamental associada ao campo de energia que dá massa a outras partículas em nosso universo.
No início de 2026, espera-se que a comunidade europeia de física de partículas recomende a construção da fábrica de Higgs da FCC-ee no CERN. Se aprovadas e financiadas, as colaborações experimentais serão lançadas até 2028, com as operações físicas previstas para começar em 2045.
O workshop no Fermilab incluiu contribuições importantes de cientistas iniciantes, e as pesquisadoras de pós-doutorado do Fermilab Irene Dutta e Grace Cummings desempenharam papéis centrais na organização do workshop.
“O projeto promete proporcionar à próxima geração de pesquisadores um campo de treinamento excepcional, onde a experiência prática com novas tecnologias de detectores, análise avançada de dados e técnicas teóricas inovadoras se baseará no conhecimento e na expertise atuais em aceleradores de partículas”, disse Dutta. “Isso fortalecerá nossa colaboração de longa data com o CERN e nos ajudará a expandir as fronteiras da física eletrofraca de precisão”.
Cummings enfatizou o valor desta parceria internacional para o futuro da física de partículas e para cientistas em início de carreira.
“Este workshop deixou claro que as habilidades e os relacionamentos internacionais que pesquisadores em início de carreira construíram e desfrutaram com o Grande Colisor de Hádrons podem crescer com o FCC-ee”, disse Cummings. “O FCC-ee oferece um ambiente físico desconhecido para aqueles de nós que nasceram e cresceram na era da supremacia do colisor de hádrons, e uma oportunidade única de aprender um novo tipo de instrumentação”.
Os participantes do workshop exploraram tecnologias de detectores, projeto de aceleradores, análise física, desenvolvimento de software e engajamento da comunidade, contribuindo com sua expertise para a definição do programa da FCC-ee. O Fermilab, com base em sua longa tradição na ciência de colisores, tem um papel importante na colaboração internacional e também como centro para uma comunidade de pesquisa em física de partículas sediada nos EUA.
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