Texto basado en Large Hadron Collider restarts (CERN Website) y What’s new for LHC Run 3? By Sarah Charley. Symmetry (A joint Fermilab/SLAC publication)

La tercera fase experimental del LHC, Run 3, permite a los experimentos de la máquina recopilar datos de las colisiones no solo a energías record, sino con otros parámetros nunca antes conseguidos, debido a las mejoras realizadas.

Uno de los principales objetivos de la Long Shutdown (LS2) fue actualizar y mejorar el complejo de aceleradores del CERN. A partir del nuevo Linac4, las partículas se introducen en el complejo de aceleradores del CERN, se agrupan en paquetes cada vez más grandes (y cada vez más potentes), para ser inyectados en el LHC y en otras áreas experimentales. (Más información aquí)

Para la próxima parada larga (LS3) está prevista una gran mejora del propio LHC. Durante esa parada larga (LS3), el LHC se convertirá en el LHC de alta luminosidad (LH-LHC), que tendrá una tasa de colisión cinco veces mayor que el diseño original del LHC. Pero el LHC también fue sometido a algunas mejoras durante la parada LS2 para obtener un haz de protones más intenso. De especial relevancia son dos nuevas características: la primera es un aumento del 4,5% en la energía -de 13 TeV a 13,6 TeV- que dará a los científicos un impulso en sus búsquedas de nueva física y fenómenos raros. La segunda es un aumento del 50% en la tasa de colisiones combinado con el aumento de la luminosidad, un proceso en el que los ángulos de cruce y el tamaño del haz de protones se ajustan continuamente para mantener un flujo constante de colisiones durante unas 10 a 15 horas.

Los experimentos ATLAS  y  CMS van a recibir más colisiones durante este Run que las recibidas en conjunto en los dos Run anteriores, mientras que LHCb, que se renovó por completo durante el LS2, va a recibir el triple de colisiones. Por otra parte, ALICE, puede incrementar en cincuienta veces el número de colisiones recopiladas. (Más información en la Sección Detectores).

El número sin precedentes de colisiones permite a los equipos internacionales del CERN y del resto del mundo estudiar el bosón de Higgs en gran detalle y someter el Modelo Estándar de la física de partículas y sus diversas extensiones a las pruebas más estrictas hasta la fecha.

Otras cuestiones de interés en este Run 3 incluye la operación de dos nuevos experimentos, FASER y SND@LHC, designados para buscar física más allá del Modelo Estándarl; colisiones especiales protón–helio para medir cuantos antiprotones se producen en esos eventos; y colisiones implicando iones oxígeno, lo que mejorará el conocimiento de la física de los rayos cósmicos y del plasma quark–gluón, un estado de la materia que existió inmediatamente después del Big Bang.

Esta tercera fase experimental se extiende hasta finales de 2025.