Un equipo de investigadores de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) y la Universidad de Goethe en Fráncfort, Alemania, ha identificado un fenómeno único dentro del Super Sincrotrón de Protones (SPS). Llamado "fantasma resonante", este fenómeno afecta el comportamiento de las partículas dentro del acelerador, y su descubrimiento podría mejorar el control de los haces de partículas y evitar la pérdida de fotones esenciales.
El "fantasma resonante" se describe como una forma tridimensional que cambia con el tiempo y puede observarse mejor en cuatro dimensiones. Este fenómeno ocurre debido a las resonancias generadas por las ondas que interactúan dentro del SPS, lo que puede llevar a la pérdida de fotones, fundamentales para la dinámica del haz de partículas. Los científicos comparan este efecto con las ondas que se crean en una taza de café cuando se camina cerca de ella; al interactuar, estas ondas pueden hacer que el líquido se derrame.
Este hallazgo es crucial para la física de aceleradores, ya que entender las resonancias y la dinámica no lineal es esencial para evitar la pérdida de partículas. Los investigadores advierten que este fenómeno no solo afecta a los aceleradores de partículas, sino también a investigaciones de fusión nuclear, como en los reactores tokamaks, donde la gestión de resonancias es clave para evitar la pérdida de energía.
El equipo de científicos utilizó un modelo matemático basado en la sección de Poincaré para estudiar el comportamiento de las partículas dentro del SPS. Este modelo les permitió predecir la evolución del sistema y ubicar los "puntos problemáticos" donde las resonancias ocurren.
El Super Sincrotrón de Protones, con casi seis kilómetros de diámetro, es uno de los aceleradores más importantes en el CERN, y a pesar de haber sido construido en la década de 1970, sigue siendo fundamental para las investigaciones actuales. Además, existen otros aceleradores similares en todo el mundo, como el Proton Synchrotron en Japón y el Sirius en Brasil. En 2024, se anunció el proyecto LAMISTAD, que busca desarrollar un nuevo acelerador de partículas en Latinoamérica, con la colaboración de diversas universidades de la región.
