En un edificio de pruebas de CERN, lejos del anillo subterráneo que cruza la frontera franco-suiza, hay una pieza que suena a metáfora musical: la Inner Triplet String o IT String. “String” aquí no es una cuerda de guitarra, pero la idea se parece: es una línea larga y continua de equipos que deben “tocar” en perfecta sincronía. Se trata de un banco de pruebas de unos 95 metros que replica, a escala real, el conjunto de hardware que se instalará cerca de los puntos donde chocan los protones en ATLAS y CMS dentro del programa High-Luminosity LHC (HL-LHC / HiLumi LHC).
La razón para construir esta réplica completa es práctica: cuando el trabajo se traslada al túnel, cada hora cuenta y los márgenes de error se vuelven mínimos. Probarlo todo primero “en superficie” es como montar la cocina entera en un taller antes de subirla a un piso sin ascensor: se detectan roces, fugas y piezas incompatibles cuando todavía es barato corregirlos.
La fase crítica: bajar hasta 1,9 kelvin
El hito de estos días es el inicio del enfriamiento criogénico de esa instalación. El objetivo es llevar el sistema a 1,9 kelvin, una temperatura extremadamente baja que permite que los imanes superconductores trabajen como deben.
Decir “1,9 K” puede sonar a cifra abstracta, así que vale una imagen cotidiana: piensa en una autopista muy transitada. A temperatura ambiente, los electrones “chocan” con imperfecciones del material y pierden energía, como coches frenando por baches. En superconductividad, esos “baches” desaparecen y la corriente circula sin resistencia apreciable, lo que posibilita campos magnéticos intensos y estables. Alcanzar esa condición exige un trabajo fino de criogenia y, en este caso, una red de helio líquido que tiene que repartir frío de forma uniforme a lo largo de decenas de metros.
Este enfriamiento no es instantáneo: lleva semanas porque el conjunto es grande, pesado y delicado. Bajar la temperatura demasiado rápido puede crear tensiones mecánicas o diferencias térmicas indeseadas. En un laboratorio de altas prestaciones, el frío se administra casi como si fuera una infusión lenta, no un cubo de hielo volcado de golpe.
Qué se está validando de verdad en el IT String
La gracia del IT String no es solo “ver si enfría”, sino comprobar que todo el ecosistema funciona como un único organismo: imanes, criogenia, electrónica, protección y potencia. CERN ha explicado que la instalación sirve para validar la integración completa del sistema que luego irá al túnel, con procedimientos y secuencias de operación lo más realistas posible.
Aquí entra un concepto clave para entender por qué estos ensayos importan: un acelerador no falla solo por la pieza “principal”, sino por las interfaces. Es decir, lo difícil no suele ser que un componente funcione en solitario, sino que lo haga cuando está conectado a otros quince, cada uno con sus tiempos, tolerancias y límites. Si el sistema de protección detecta un problema, debe actuar en milisegundos; si la potencia llega con un perfil inadecuado, un imán puede salir de superconductividad; si la criogenia no mantiene la estabilidad, el rendimiento se resiente. El IT String es el lugar donde se aprende a coordinar ese baile.
Los nuevos imanes Nb3Sn: el “objetivo” que enfoca el haz
El corazón tecnológico de esta zona son los llamados inner triplet magnets, imanes de enfoque cerca de los detectores. En el HL-LHC, la apuesta fuerte pasa por imanes de niobio-estaño (Nb3Sn), capaces de alcanzar campos más altos que tecnologías anteriores y, con ello, apretar el haz de protones como quien ajusta el enfoque de una linterna para que el punto de luz sea más pequeño e intenso.
Ese enfoque más “fino” incrementa la luminosidad, que en aceleradores es una manera de hablar de cuántos choques útiles puedes generar en un tiempo dado. Si el haz es un chorro de agua, la luminosidad es lo bien que consigues que dos chorros se crucen en un punto estrecho sin desparramarse. Cuanto mejor es el cruce, más choques obtienen los experimentos y más oportunidades hay de observar procesos raros.
Crab cavities, colimadores y líneas de potencia: las piezas menos famosas que sostienen el salto
Al hablar del HL-LHC se menciona mucho la palabra luminosidad, pero el aumento no se logra con un solo invento. CERN describe un conjunto de tecnologías nuevas para un acelerador de protones, entre ellas crab cavities superconductoras, colimadores de cristal y soluciones avanzadas para el transporte de energía.
Las crab cavities se pueden imaginar como el gesto de dar un pequeño empujón lateral al haz justo antes del cruce, para que el choque sea más frontal y efectivo incluso si la geometría del encuentro no es perfecta. Los colimadores son los “guardarraíles” del haz: capturan partículas que se desvían para proteger el resto de la máquina y los detectores. Las líneas superconductoras de alta temperatura y la ingeniería asociada ayudan a llevar potencia donde se necesita, a menudo intentando alejar equipos sensibles de zonas con radiación más intensa. En conjunto, son como la logística invisible de un gran evento: nadie aplaude al cableado, pero sin él no hay concierto.
Long Shutdown 3: cuatro años de “cirugía mayor” con calendario ajustado
Todo este ensayo llega en la antesala de la Long Shutdown 3 (LS3), el gran parón técnico en el que se convertirá el LHC actual en el HL-LHC. En el calendario actualizado de CERN, LS3 está prevista para arrancar a comienzos de julio de 2026, y la planificación desplaza el inicio de operación del HL-LHC (Run 4) a alrededor de junio de 2030.
Ese intervalo explica por qué cada prueba previa vale oro. En el túnel no se trabaja con la comodidad de un banco de laboratorio: hay restricciones de espacio, seguridad, secuencias de instalación muy rígidas y dependencias entre sistemas. Un pequeño ajuste de procedimiento aprendido en el IT String puede convertirse, más tarde, en semanas ahorradas cuando haya decenas de equipos esperando su turno de integración.
Qué ganan ATLAS y CMS: más datos para cazar lo raro
Cuando se habla de “más colisiones”, conviene matizar: el objetivo del HL-LHC se expresa tanto como aumento de luminosidad instantánea como en el total de datos acumulados. CERN ha señalado incrementos del orden de varias veces en la tasa de colisiones que reciben los experimentos, mientras que otras descripciones del proyecto lo enmarcan como un salto de orden de magnitud en la luminosidad integrada a lo largo del programa.
Traducido al día a día: si buscar un fenómeno rarísimo es como esperar a ver una estrella fugaz, tener más datos es equivalente a pasar de mirar el cielo diez minutos a observarlo toda la noche con una cámara más sensible. Esa estadística extra permite medir con más precisión propiedades del bosón de Higgs, buscar señales sutiles de física más allá del modelo estándar y estudiar procesos que hoy quedan enterrados en el ruido.
Un proyecto internacional con muchas manos y un mismo objetivo
El HiLumi LHC no es un proyecto “solo de CERN”. La propia organización explica que está liderado por CERN con el apoyo de una colaboración internacional de casi 50 instituciones en más de 20 países, con contribuciones en especie y participación de laboratorios de Europa, Norteamérica y Asia.
También es una historia de gestión del riesgo: por eso se construyen réplicas completas, se enfría lentamente y se prueban interacciones entre subsistemas. El actual director general, Mark Thomson, ha descrito el HL-LHC como el mayor proyecto emprendido por CERN en aproximadamente dos décadas, una manera de subrayar que el desafío ya no es solo científico, sino industrial y organizativo.