Una investigadora de l’IFIC coordinarà la selecció de dades en temps real del major experiment de l’LHC en el CERN
Arantxa Ruiz Martínez, investigadora de l’Institut de Física Corpuscular (IFIC/UV-CSIC), és ja la màxima responsable del trigger de l’experiment ATLAS del CERN
El seu equip s’encarregarà d’implantar millores en el sistema de selecció de dades en temps real d’aquest experiment
L’objectiu, explorar nous processos físics quan es reanude l’LHC en 2022, que es troba actualment en un període de manteniment i millora
En febrer de 2020, Arantxa Ruiz Martínez fou elegida per la col·laboració ATLAS –formada per més de 3000 científics de 183 institucions de 38 països– per a coordinar la selecció de dades en temps real de l’experiment, un dels majors del Gran Col·lisionador d’Hadrons (LHC) del CERN, el laboratori de física de partícules més gran del món. Des d’aquest mes d’octubre, és l’encarregada de dirigir un equip de més de 200 investigadors i implementar millore en el sistema de selecció de dades en temps real. Són dades que els permetran explorar nous processos físics quan es reanude l’LHC en 2022, després d’un període de manteniment i millora de les seues instal·lacions.
L’experiment ATLAS és un enorme detector de partícules de 46 metres de llarg, 25 d’alt i 7000 tones de pes. Està format per una sèrie de dispositius que s’encarreguen de mesurar i registrar les partícules subatòmiques generades en les col·lisions de l’LHC. D’aquesta manera s’estudien els components de la matèria que forma tot el que veiem en l’Univers. Així es va descobrir el 2012 el bosó de Higgs, la partícula elemental que explica l’origen de la massa i l’última peça per completar el Model Estàndard.
D’entre la multitud de col·lisions que es produeixen en l’LHC, és crucial seleccionar amb alta eficiència aquelles més interessants per al seu posterior estudi, com per exemple en les que es produïsca un bosó de Higgs. El sistema de trigger (selecció de dades en temps real) utilitza algoritmes implementats tant en maquinari com en programari per a reduir el cabal de dades de mil milions de col·lisions per segon en més de quatre ordres de magnitud. D’aquesta manera, se seleccionen unes 1000 col·lisions per segon per al seu emmagatzematge en disc i posterior anàlisi. Sense el trigger, s’haurien de processar i emmagatzemar uns 2000 petabytes de dades cada dia, cosa que no seria assumible per a la cadena d’adquisició ni per als recursos informàtics disponibles. El trigger és, per tant, d’una importància cabdal per a l’experiment, ja que és per definició el primer tall de selecció en totes les anàlisis de física d’ATLAS.
Aquest complex sistema és el que coordina Arantxa Ruiz Martínez (Girona, 1980), dividit en quatre àrees principals i huit grups de treball dedicats a la reconstrucció de diferents tipus de partícules. Des d’octubre és la coordinadora principal del trigger de l’experiment, després d’haver estat coordinadora adjunta durant l’últim any, i forma part del comitè executiu d’ATLAS que és el principal òrgan de direcció de la col·laboració on es prenen les decisions que afecten tot l’experiment. El seu mandat coincidirà amb l’inici del tercer cicle de funcionament de l’LHC, conegut com Run 3, que començarà al maig de l’any que ve.
“Un dels principals reptes serà la posada a punt de nous elements, tant maquinari com programari. A més, el trigger ha de poder donar suport a les anàlisis de física des del primer dia d’adquisició de dades de Run 3 i estar en plena sintonia amb els desenvolupaments més avançats en la reconstrucció offline de les dades. A més d’aquestes millores, un dels objectius és dissenyar un ambiciós ‘menú de trigger’ que permeta cobrir regions cinemàtiques no explorades fins a la data. Aquests desafiaments que afrontaré com a coordinadora requeriran una planificació detallada i exhaustiva, i processos de validació molt robustos”, assegura Arantxa Ruiz.
Llicenciada en Física a la Universitat de València (2003), Arantxa Ruiz va fer el seu doctorat a l’IFIC sobre el desenvolupament del calorímetre hadrònic d’ATLAS, un dels subdetectors que formen l’experiment. Després de finalitzar la seua tesi el 2009, es va desplaçar al CERN per treballar en ATLAS, primer com a investigadora postdoctoral a la Universitat Estatal d’Iowa (EUA), després com a research fellow del CERN i després amb la Universitat de Carleton (Canadà). L’últim any del Run 2, el segon cicle de funcionament de l’LHC (2015-2018), la investigadora va ser l’encarregada de coordinar el menú de trigger d’ATLAS, format per tots els algoritmes de selecció de successos que s’utilitzen durant la presa de dades. En 2018 va tornar a l’Institut de Física Corpuscular com a investigadora Ramón i Cajal.
