Publicado por intranet em qua, 23/10/2024 - 09:52
O experimento ALICE do LHC está desenvolvendo um novo detector para ser instalado em 2029 com ativa participação brasileira. Trata-se de um Calorímetro Eletromagnético localizado próximo do feixe, chamado Forward Calorimeter ou FoCal. Com uma ambição grande, o Focal foi criado para medir o que nenhum detector ou experimento conseguiu. No caso, o objetivo dele é medir a fração de momento que o glúon carrega dos protnso e neutrons envolvidos na colisão.. Ainda não existe uma técnica analítica para achar a chamada função de distribuição dessa fração de momento dos glúons que compõem prótons, nêutrons, e qualquer haron. Portanto, precisa-se conhecer melhor essa distribuição para conseguir realmente compreender a estrutura dessas partículas.
No Brasil, um dos grupos de pesquisa que trabalha diretamente com o Focal é a Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS). Em conversa com a comunicação do HEPIC@ IFUSP, os professores Cristiano Krug e a professora Maria Beatriz Gay Ducati (ambos do Departamento de Física UFRGS), trouxeram detalhes de como a Universidade Gaúcha e o Brasil contribuem com o desenvolvimento do detector.
Diante da singularidade do projeto, isso é algo de profunda relevância para a sedimentação da parte teórica e posteriormente analítica, pois o mesmo terá a capacidade de medir frações de momento muito pequenas (de até um em um milhão), desafio que nenhum outro experimento jamais conseguiu e isso trará muito mais informação sobre o glúon e a sua distribuição.
Em contextualização, o professor Cristiano Krug comenta porque Forward Calorimeter: "Então, tem a questão da geometria mesmo, da colocação e de como ele se situa com relação ao ponto de colisão das partículas no sistema que está sendo estudado. Já na questão também da composição, uma vez que o calorímetro é formado por três subsistemas dedicados a identificar, e medir a energia de diferentes produtos de colisão.
Atual momento do projeto
No Brasil, o projeto teve o seu Technical design Report (TDR) aprovado em janeiro de 2024. Com a aprovação do TDR t, ele passou a ser um projeto em execução do ALICE. Com isso, o projeto ganhou um status diferenciado se tornando um passo importante no caminho para a realização deste detetor.
De acordo com Cristiano, o projeto está em sua sequência natural. "A partir de agora, esse projeto passa a contar com recursos adicionais do CERN, não tanto financeiros, mas com apoio oficial cobrindo esses passos para a implementação. Temos trabalhos em andamento , como o do Marco Bregant que está profundamente envolvido nisso, há definições da mecânica, como as construções do detector, conexões e cabos, além de pensar em como vai ser feita a refrigeração. São aspectos que têm uma lógica ao longo da construção de um objeto complexo como esse. Estamos em rota para colocar o detector em operação depois da próxima parada do LHC", completa Cristiano.
Conexão com o HEPIC
Como em muitos projetos ligados ao CERN, as universidade Brasileiras dividem uma mesma pesquisa. E neste caso não é diferente, uma vez que reúne grupos da Universidade de São Paulo e UFABC.
Em conversa com o HEPIC, Beatriz detalhou um pouco da ligação com o projeto. "Nós estamos contribuindo com o Focal através da orientação de um mestrado, cujo objetivo é fazer simulações de produção de mésons JPsi e Psi' , para avaliar se o detetor tem a capacidade de distinguir essas partículas.
Beatriz explica que o esse mestrado foi bem sucedido e agora, o mesmo aluno que o conduziu, Paulo Fetter, está engajado em um doutoramento num projeto que é uma prolongação mais sofisticada desse projeto inicial. "Ao mesmo tempo, à medida que a gente foi se envolvendo mais com isso, nós nos aproximamos do Grupo de São Paulo com o intuito de ser mais contundente, protagonista na parte eletrônica, Com isso, entramos nesse setor, em especial o Cristiano", completa a pesquisadora.
Com isso, Cristiano conta que a partir da aproximação inicial, conversou mais diretamente com o Marco Bregant e com o professor Marcelo Munhoz. "Fiz como um estágio de curta duração no HEPIC, onde as coisas começaram a funcionar de verdade. Eu coloquei uma bancada de testes em operação e começamos com a parte de experimentação. O escopo do nosso trabalho tem a ver com a configuração do chip, do circuito integrado,que vai fazer a leitura dos dados em uma parte do detetor . O Focal é um detetor bastante sofisticado, ele tem três partes distintas e em uma delas vai ser utilizada nesse circuito que estamos estudando", avalia Cristiano.
Próximas etapas e exemplos de aplicação na sociedade
Perguntada sobre os próximos desafios do projeto, Beatriz revela que uma das próximas etapas que considera vital, é o aspecto de recursos humanos, ou seja, captar estudantes para mestrado e doutorado. "Eu penso que isso é um aspecto vital para o fortalecimento do projeto e da continuidade de área, grupo e participação no experimento ALICE.
Já em relação a como o projeto em si pode entregar para sociedade, Cristiano levanta um ponto fundamental ao ressaltar a formação de profissionais capacitados a trabalharem em outras áreas, como seguradoras, bancos ou empresas fabricantes de automóveis. "Tem pessoas egressas dessa área de partículas com uma formação sólida e que conseguem se colocar bem nesses outros mercados porque adicionam valor às operações", completa ele.
Quanto à contribuição social do Focal em específico, ele cita que os novos detectores e os avanços experimentais em física de altas energias exigem, do ponto de vista da eletrônica, fazer as coisas mais rápido, com capacidade de detectar sinais menores, eliminar ruídos, ou seja, ir além da tecnologia existente. Por fim, ele ressalta que isso leva a um desenvolvimento que depois se torna disponível para outras aplicações.
