El científic de l'Institut de Física Corpuscular (CSIC-UV) colidera una col·laboració internacional amb més de 1.000 persones de 28 països.

Carlos Mariñas Pardo, científic titular del Consell Superior d'Investigacions Científiques (CSIC) a l'Institut de Física Corpuscular (IFIC), centre mixt del CSIC i la Universitat de València, ha sigut elegit portaveu adjunt (Deputy Spokesperson) de l'experiment Belle II. Este gran detector de partícules subatòmiques està ubicat a l'accelerador SuperKEKB al Japó, que ostenta el rècord mundial de col·lisions en el seu interior amb les quals es busca descobrir nous fenòmens físics. El científic espanyol tindrà un paper central en la coordinació científica i tècnica de la col·laboració que opera l'experiment, en particular en la millora del detector. El càrrec s'estendrà fins a juny de 2027.

En la reunió general celebrada del 16 al 20 de juny al Japó, el Comitè Institucional va ratificar el nomenament de Carlos Mariñas, que s’unix a Florian Bernlocher (Universitat de Bonn, Alemanya) i Kodai Matsuoka (KEK, Japó) en l’equip de govern que coordina la Col·laboració Belle II, formada per més de 1.000 investigadors de 138 institucions en 28 països. L’experiment se situa en l’accelerador SuperKEKB, el més intens del món en el seu tipus. En física de partícules, esta intensitat es mesura amb la lluminositat, és a dir, el nombre de col·lisions entre partícules en un període de temps. SuperKEKB duplica l’anterior rècord ostentat pel seu predecessor, l’accelerador KEKB.

L’objectiu de l’experiment Belle II és descobrir nova física que no està descrita pel Model Estàndard de física de partícules, la teoria que descriu la matèria visible de l’univers. Per exemple, busca partícules hipotètiques de matèria fosca, que representen el 25% de l’univers però encara no han sigut detectades; o també leptocuarks, que podrien explicar les anomalies observades recentment en les desintegracions dels mesons B.

El detector Belle II està dissenyat per a la caracterització precisa dels mesons B, un tipus de partícula pesada formada per quarks b o de bellesa, un dels maons fonamentals de la matèria visible. La identificació de desintegracions rares o prohibides en el Model Estàndard d’esta partícula indicaria l’existència de ‘nova física’. El programa d’investigació també inclou l’estudi d’estats exòtics i la mesura precisa de processos clau per a entendre el moment magnètic anòmal del muó, un altre dels grans enigmes pendents en la física actual.

Cerca de noves partícules

Amb una trajectòria investigadora centrada en el desenvolupament de demostradors DMAPS de gran superfície per a detectors de píxels i la seua aplicació en futurs experiments de física de partícules, Carlos Mariñas ja havia exercit com a coordinador adjunt d’operacions de Belle II des de la seua posada en marxa l’any 2019. Com a coordinador tècnic de l’experiment, també va liderar la instal·lació d’un nou detector de píxels i la millora de diversos subdetectors durant l’aturada entre 2022 i 2023.

Com a portaveu adjunt o Deputy Spokesperson, el científic del CSIC assumeix un paper central en la coordinació científica i tècnica de la col·laboració, especialment en l’operació i millora del detector de cara a la seua fase d’alta lluminositat, prevista per a 2032. “Entrem en una fase especialment interessant per a l’experiment Belle II, on preveiem operar amb alta eficiència a lluminositats punta mai vistes fins ara”, afirma Mariñas. “Amb este gran volum de dades i l’excel·lent comportament del detector, Belle II s’endinsa en la cerca de nous processos i partícules que podrien transformar la nostra comprensió dels components fonamentals de la matèria”, assegura l’investigador de l’IFIC.

L’experiment Belle II i les tecnologies semiconductores que s’hi desenvolupen també tenen un paper clau en el projecte d’excel·lència Severo Ochoa de l’IFIC. A més, a l’accelerador SuperKEKB s’estan desenvolupant tecnologies essencials per a la construcció i operació de la futura fàbrica de Higgs al CERN, una instal·lació destinada a produir bosons de Higgs en grans quantitats, la partícula responsable de la massa a l’univers, descoberta als experiments ATLAS i CMS del CERN l’any 2012.