Durante siete años, el acelerador LEP se ajustó para que funcionara como fábrica de partículas Z, permitiendo así a los físicos aprender más sobre la interacción electrodébil. Las partículas Z producidas en las colisiones electrón – positrón existían sólo durante un fugaz instante antes de desintegrarse en otras, que luego eran registradas por los detectores. Las distintas partículas dejaban en los detectores trazas características que permitían identificarlas.
Estás a punto de participar en la realización de algunas de las más importantes mediciones de los años recientes, pensadas para poner a prueba nuestro modelo del Universo. El primer experimento es el más sencillo de hacer.
Vas a analizar datos registrados con el detector DELPHI. Si quieres entender en detalle cómo funciona DELPHI podría ser una buena idea visitarlo ahora, pero la información que encontrarás más abajo debería ser suficiente para ir directamente a los proyectos. La imagen inferior muestra cómo las distintas clases de partículas interactúan con los diferentes componentes del detector. Todas las partículas cargadas dejan rastros a su paso por las cámaras de trazas, mientras que las neutras no lo hacen. Fotones, electrones y positrones pierden toda su energía en el calorímetro electromagnético.
Las partículas que contienen quarks, conocidas en conjunto como hadrones, pierden su energía en el calorímetro hadrónico. Los muones dejan su rastro en las cámaras de trazas, pierden parte de su energía en los calorímetros y también son detectadas por las cámaras de muones, que son las capas más externas de los detectores. Los neutrinos no interaccionan con ninguno de los componentes del detector y escapan sin ser vistos.
Como herramienta para analizar visualmente y manipular las desintegraciones de partículas Z registradas por el detector DELPHI del LEP, usarás el programa WIRED. WIRED es un programa en lenguaje Java desarrollado en el CERN que permite a los físicos estudiar reconstrucciones tridimensionales por computador de las colisiones.
Este es el aspecto que tiene un suceso típico en WIRED. Mueve el ratón sobre los botones de WIRED para averiguar su función.
Más abajo encontrarás ejemplos de los distintos modos visibles de desintegración de la partícula Z. Uno de los sucesos de cada tipo es una animación, mientras que los demás son reales y pueden estudiarse con WIRED. Echa un vistazo a cada uno de ellos. WIRED te permite ampliarlos, rotarlos, y mostrar u ocultar los contornos de los distintos subdetectores.
La posibilidad de mostrar u ocultar los subdetectores es una potente herramienta para la identificación de partículas. Por ejemplo, puedes distinguir si una partícula deposita su energía en el calorímetro electromagnético o en el hadrónico, lo que te permitirá identificarla y te ayudará a clasificar el suceso. Es una buena idea ir viendo los contornos de los subdetectores de uno en uno, porque al mostrar varios a la vez, el gran número de líneas superpuestas dificulta la interpretación del suceso. Ten en cuenta que el detector DELPHI se parece a un cilindro con dos tapas.
