¿Cómo es trabajar en el laboratorio de Física más grande del mundo? Estudiante de pregrado UNAB te cuenta

“Esta experiencia ha sido increíble en todo sentido”, señala la estudiante de Licenciatura en Física de UNAB, Daniella Mora. Y tiene razón, porque siendo tan solo una alumna de tercer año fue invitada a viajar a Suiza para trabajar en uno de los experimentos líderes en Física a nivel mundial: el NA64. Este se lleva a cabo en el reconocido Centro Europeo para la Investigación Nuclear (CERN), y tiene entre sus principales objetivos el estudio de una partícula llamada «fotón oscuro».

La posibilidad de viajar y ser parte de este experimento de manera presencial surgió desde el Instituto Milenio de Física Subatómica en la Frontera de Altas Energías, SAPHIR, donde Daniella colabora como estudiante de pregrado. Sergey Kuleshov, director de SAPHIR y director del Centro de Física Teórica y Experimental de la UNAB, fue quien le ofreció la oportunidad.

“Me contacté con mi director de carrera en UNAB, Rodrigo Aros, para saber cómo podría viajar y continuar con mis estudios, a lo que él me felicitó y apoyó desde el inicio”, dice Daniella. Al mismo tiempo agradece el apoyo de los profesionales de SAPHIR, entre ellos Renato Galleguillos y Jilberto Zamora, quienes son además académicos investigadores de UNAB. De esta manera, logró concretar su estadía en el CERN entre agosto y octubre del 2022, y a la vez completar exitosamente los dos ramos que tomó ese semestre.

“Fue todo un desafío para mí, teniendo en cuenta que nunca había viajado en avión e iba a pasar mi cumpleaños ‘sola’ en un país del que no entendía ni el idioma. Sin embargo, tomé la decisión porque pensé que no tendría otra oportunidad como esta”, cuenta Daniella.

La primera jornada laboral en el NA64

A su llegada, rápidamente conoció a otros estudiantes de Chile, Perú, Ecuador, República Dominicana, Italia y otros países, con quienes entabló una amistad y aprendió acerca de diferentes culturas. “Fue algo realmente enriquecedor. La amabilidad con la que me trataron y la voluntad que tuvieron para enseñarme es una de las cosas que más agradezco de esta experiencia. Y después de este inolvidable acercamiento a lo que es realmente trabajar en un entorno lleno de física, agradezco enormemente que me hayan dado la oportunidad y espero que otros estudiantes como yo puedan tenerla”.

¿Cómo te insertaste en el Centro Europeo para la Investigación Nuclear?

Tuve que realizar diferentes cursos online del CERN, entre ellos: seguridad informática, cuidados ante la radiación, cómo interpretar los letreros de alerta y otros. Tras aprobar los cursos pude obtener el dosímetro con el que ingresaba al área de trabajo.

Luego de pasar varios días estudiando y conociendo los diferentes lugares del CERN tuve mi primer “shift”, es decir, mi primera jornada laboral monitoreando el experimento. Este trabajo consistió principalmente en verificar la toma de datos, ya que mientras estaba en la sala de control se estaban enviando haces de partículas constantemente, en tiempo real. Tuve que monitorear la gran cantidad de histogramas desplegados en pantalla y verificar que sean correctos, que la toma de datos cumpla con cierto porcentaje de eficiencia, que los haces realmente estén siendo enviados, etc. Además, tuve que ir resguardando los detalles del proceso.

¿De qué se trata el experimento NA64 en el que colaboraste?

Daniella Mora en el experimento NA64, en el CERN

Es un experimento pionero y líder mundial en la búsqueda del «sector oscuro» (una posibilidad para explicar el origen de la «Materia Oscura»). Consiste en un montaje de instrumentos posicionados en fila para estudiar un haz de partículas incidente, generado desde el acelerador de partículas  Super Proton Synchrotron (SPS) del CERN.

Usando técnicas de la física se buscan los llamados «rare events«. Estos «sucesos raros» tienen relación con lo que se conoce como «Materia Oscura». Para comprender mejor esto, se debe saber que la composición del Universo es aproximadamente 73% de energía oscura, 23% de materia oscura y un 4% de átomos. Este último pequeño porcentaje es la materia visible, por lo que resulta interesante realizar estudios enfocados a fenómenos que no podemos ver ni tocar y que sabemos que están ahí solo por cómo interactúan con el entorno. Esto nos podría dar respuestas a preguntas tales como ¿por qué estamos aquí?, ¿cómo funciona el Universo?, ¿qué hay más allá de lo que podemos ver?, entre otras.

En la naturaleza existen cuatro fuerzas fundamentales, y cada una de ellas tiene una partícula portadora de la fuerza; por ejemplo, la fuerza electromagnética está caracterizada por la partícula «fotón». Uno de los objetivos principales del experimento es estudiar una partícula llamada «fotón oscuro», que teóricamente está propuesta como portadora de fuerza, similar al fotón explicado, pero conectada a la materia oscura. En otras palabras, el NA64 se enfoca en estudiar cómo la Materia Oscura podría interactuar con la materia ordinaria a través de una nueva fuerza muy débil, que estaría mediada por dicho fotón oscuro.

Las grandes oportunidades comienzan con pequeñas tareas

¿Qué es lo que más destacas y qué fue lo más difícil de tu experiencia?

Destaco el haber podido presenciar lo que, en general, uno estudia solo de manera teórica, al menos en pregrado. Pude ser parte de un importante experimento que logré observar en persona, colaborando en la toma de datos y posterior análisis. También pude relacionarme con los distintos profesionales que llevan años trabajando en esto y absorber una pequeña parte de sus amplios conocimientos. Pude visitar las instalaciones y algunos otros experimentos del CERN, que probablemente sea el centro de investigación más importante para el mundo de la física de partículas.

Lo más difícil fue incorporarme en un ambiente y estilo de vida que no había experimentado; viajar por primera vez y sola, vivir sola, trabajar y estudiar en un entorno que ni siquiera hablaba mi idioma, etc. También es difícil encontrarse entre personas con grandes conocimientos y evitar sentirse «pequeña», pero eso era lo que me impulsaba a seguir estudiando: poder algún día llegar a tener al menos una parte de su conocimiento y compartirlo con el mundo científico.

¿Qué les puedes decir a estudiantes que quieran vivir una experiencia en el CERN?

A veces estas grandes oportunidades comienzan en pequeñas tareas. Tienen que tener constancia, plantearse objetivos y esforzarse en terminarlos, demostrando así las ganas de aportar en lo que les gusta. Comenzar a ver estas oportunidades como algo posible en lugar de utópicas, perder el miedo a intentar y directamente buscar y postular a vacantes para ir al CERN.

Mi estadía acá, además, coincidió con un importante evento: la firma del convenio de colaboración para el apoyo y formación de estudiantes e investigadores de Chile en las áreas de física de partículas y su respectiva tecnología, junto con la firma del Addendum 1 que incentiva y apoya la participación de estudiantes de universidades chilenas en el Programa de Estudiantes de Verano del CERN. Para mí fue un orgullo presenciar el acuerdo que permitirá que otros estudiantes como yo puedan ir al CERN.