Carlos Mariñas Pardo, científico titular del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en el Instituto de Física Corpuscular (IFIC), centro mixto del CSIC y la Universitat de València, ha sido elegido portavoz adjunto (Deputy Spokesperson) del experimento Belle II. Este gran detector de partículas subatómicas se ubica en el acelerador SuperKEKB en Japón, que ostenta el récord mundial de colisiones que se producen en su interior con las que se buscan nuevos fenómenos en el campo de la física. El científico español jugará un papel central en la coordinación científica y técnica de la colaboración que opera el experimento, en particular en la mejora del detector. El cargo se extenderá hasta junio de 2027.

En la reunión general, que tuvo lugar del 16 al 20 de junio en Japón, el Comité Institucional ratificó el nombramiento de Carlos Mariñas, que se une a Florian Bernlocher (Universidad de Bonn, Alemania) y a Kodai Matsuoka (KEK, Japón) en el equipo de gobierno que coordina la Colaboración del experimento Belle II, formada por más de 1.000 investigadores de 138 instituciones en 28 países. Se ubica en el acelerador SuperKEKB, el más intenso de su tipo en el mundo. En física de partículas, esto viene determinado por la luminosidad, el número de colisiones entre partículas que se producen durante un período de tiempo. SuperKEKB duplica el anterior récord ostentado por su predecesor, el acelerador KEKB.

El objetivo del experimento Belle II es descubrir nueva física no descrita por el Modelo Estándar de física de partículas, la teoría que describe la materia que vemos en el universo. Por ejemplo, busca la existencia de hipotéticas partículas de materia oscura, que compone el 25% del universo pero aún no ha sido detectada; o también leptoquarks, que podrían explicar las anomalías observadas recientemente en las desintegraciones de los mesones B.

El detector Belle II está diseñado para la caracterización precisa de mesones B, un tipo de partícula pesada formada por quarks b o belleza, uno de los ladrillos que componen la materia visible. Identificar desintegraciones raras o prohibidas en el Modelo Estándar de esta partícula indicaría ‘nueva física’. El programa de investigación incluye el estudio de estados exóticos y la medición precisa de procesos importantes para comprender el momento magnético anómalo del muón, otro de los enigmas aún por resolver en Física.

Búsqueda de nuevas partículas

Con una trayectoria investigadora centrada en el desarrollo de demostradores DMAPS de gran superficie para detectores de píxeles y su aplicación a futuros experimentos en física de partículas, Carlos Mariñas ya desempeñó el papel de coordinador adjunto de operaciones del Belle II desde su puesta en marcha en 2019. Como coordinador técnico del experimento, también lideró la instalación de un nuevo detector de píxeles y la mejora de varios subdetectores durante su parada entre 2022 y 2023.

Como portavoz adjunto o Deputy Spokesperson, el científico del CSIC asume un papel central en la coordinación científica y técnica de la colaboración, y en particular en la operación y mejora del detector para la fase de alta luminosidad de este, prevista para 2032. “Entramos en una fase especialmente interesante para el experimento Belle II, donde prevemos operar con alta eficiencia a luminosidades pico jamás alcanzadas”, afirma Mariñas. “Con este elevado número de datos y dado el buen desempeño del detector, Belle II se adentra en la búsqueda de nuevos procesos y partículas que podrían transformar nuestra comprensión de los componentes fundamentales de la materia”, asegura el investigador del IFIC.

El experimento Belle II y las tecnologías semiconductoras que allí se desarrollan desempeñan también un papel central en el proyecto de excelencia Severo Ochoa del IFIC. Además, en el acelerador SuperKEKB se están desarrollando tecnologías esenciales para la construcción y operación de la futura fábrica de Higgs en el CERN, una instalación para producir de forma masiva bosones de Higgs, la partícula responsable de la masa del universo descubierta en los experimentos ATLAS y CMS del CERN en 2012.