O maior acelerador de partículas do mundo parou. Agora o CERN prepara uma versão ainda mais poderosa

O maior acelerador de partículas do mundo está sem feixes, mas seus túneis não estão vazios. O Grande Colisor de Hádrons (LHC) entrou em uma parada programada para receber novos ímãs, sistemas de alimentação e detectores. A reforma deve durar cerca de quatro anos. Se o cronograma se mantiver, a máquina voltará em 2030 como High-Luminosity LHC, ou HiLumi LHC.

O nome pode sugerir um acelerador inteiramente novo. A transformação, porém, ocorre no anel de 27 quilômetros que já existe. Sua meta principal não é multiplicar por dez a velocidade dos prótons, que já circulam perto da velocidade da luz. É fazer os feixes produzirem mais colisões aproveitáveis, para que os experimentos tenham dados suficientes para enxergar fenômenos raros.

Quando o LHC parou, o que continua acontecendo?

Há três datas diferentes nessa história. Os experimentos ATLAS, CMS, ALICE e LHCb receberam suas últimas colisões destinadas à física em 14 de junho de 2026. Nas duas semanas seguintes, os operadores ainda usaram feixes para testes da máquina em condições próximas das planejadas para o HiLumi. Os últimos feixes foram retirados em 27 de junho. Em 29 de junho, o CERN entregou formalmente o acelerador às equipes responsáveis pela Long Shutdown 3, ou LS3, a terceira grande parada técnica.

Parar as colisões não interrompe a pesquisa. Os experimentos continuam analisando os dados já coletados, enquanto engenheiros trabalham no acelerador e nas instalações ao redor. O CERN planeja retirar e substituir componentes em aproximadamente 1,2 quilômetro do anel, além de modernizar principalmente os detectores ATLAS e CMS.

Fonte da fotografia: comunicado do CERN sobre a Long Shutdown 3.

Há uma etapa pouco visível antes de instalar os equipamentos. Os ímãs supercondutores do LHC trabalham a aproximadamente −271 °C. Para permitir intervenções, as equipes retiram o hélio líquido, o armazenam para reutilização e aquecem gradualmente mais de 36 mil toneladas de equipamentos criogênicos. Depois da reforma, será preciso resfriar e testar tudo novamente. Não é uma troca de peças feita de um dia para o outro.

O que significa “dez vezes mais colisões”?

Na física de partículas, luminosidade expressa a capacidade de produzir encontros entre partículas. É útil separar três ideias que aparecem juntas nas notícias:

Medida	O que responde	O que muda no HiLumi
Energia da colisão	Quanta energia está disponível em um encontro entre partículas?	Não é o alvo do anúncio de “dez vezes mais”.
Luminosidade instantânea	Com que frequência ocorrem colisões durante a operação?	Deve aumentar com feixes mais intensos e concentrados.
Luminosidade integrada	Quantas oportunidades de observação se acumulam ao longo do tempo?	O objetivo é chegar a cerca de dez vezes o valor previsto no projeto original do LHC.

O próprio CERN define a meta de dez vezes para a luminosidade integrada, comparada com o projeto original da máquina. Isso não quer dizer dez vezes mais energia por colisão, nem dez vezes mais dados em relação ao Run 3, que já superou as expectativas iniciais.

Imagine procurar um instante raro em uma sequência de fotografias: aumentar o número de fotos melhora a chance de registrá-lo e permite medir melhor o que apareceu, sem garantir que a cena procurada exista. No LHC, mais colisões dão aos físicos mais oportunidades de estudar processos pouco frequentes e de conferir medidas conhecidas. No encontro de dois pacotes de prótons, o HiLumi deve produzir cerca de 140 a 200 colisões nos pontos de ATLAS e CMS, contra aproximadamente 60 na fase anterior, segundo a página técnica do projeto.

O vídeo oficial abaixo mostra como pacotes de prótons, novos ímãs e cavidades de radiofrequência contribuem para esse aumento. Foi publicado pelo CERN em 2025 e está em inglês; a explicação visual complementa os números acima, enquanto as datas atualizadas são as desta matéria.

Por que novos ímãs ajudam a encontrar eventos raros?

Os prótons não viajam um a um mirando um alvo isolado. Eles formam pacotes que circulam em sentidos opostos. Quanto mais bem focalizados estiverem ao se cruzar dentro de um detector, maior a probabilidade de seus prótons se encontrarem. Os novos ímãs quadrupolos supercondutores funcionam como lentes para esses feixes. Outros componentes, como as chamadas cavidades-crabe, ajustarão a orientação dos pacotes para aumentar sua sobreposição.

Em 8 de julho de 2026, uma bancada integrada de testes do CERN, chamada IT String, levou os novos quadrupolos à sua corrente nominal de 16.230 amperes. O resultado, divulgado em 21 de julho, valida uma etapa de engenharia. Não significa que o LHC reformado já esteja operando: os componentes ainda precisam ser instalados e testados no acelerador.

Fonte da fotografia: CERN, teste dos novos ímãs quadrupolos.

Mais colisões também criam outro problema: separar sinais interessantes de um volume enorme de eventos. Por isso, ATLAS e CMS atualizarão seus sistemas de seleção e seus sensores. Os detectores não podem apenas receber mais partículas; precisam identificar quais interações merecem ser registradas para análise. O CERN prevê centenas de encontros simultâneos a cada cruzamento de pacotes, o que exige eletrônica e computação mais rápidas.

O que os dados antigos ainda podem revelar?

O Run 3 terminou com um acervo considerável. Segundo o relatório de operação do CERN, essa fase entregou mais que o dobro da luminosidade integrada do Run 2; considerando as três fases do LHC, ATLAS e CMS chegaram, cada um, a cerca de 540 fb⁻¹, acima dos 300 fb⁻¹ previstos no projeto original. “fb⁻¹”, ou femtobarn inverso, é a unidade usada para registrar a quantidade de oportunidades de colisão acumuladas, não uma medida de velocidade.

Esses dados seguem sendo examinados durante a LS3. A descoberta do bóson de Higgs em 2012 abriu perguntas sobre suas propriedades e interações; o HiLumi deve permitir medições mais precisas e buscas mais sensíveis por sinais que não se encaixem no Modelo Padrão. Isso inclui testar hipóteses ligadas a temas como matéria escura e a diferença entre matéria e antimatéria. Mais dados aumentam a capacidade de testar ideias; não garantem uma nova partícula ou a solução desses problemas.

E o acelerador que pode vir depois?

O Future Circular Collider (FCC) é outro projeto, separado da reforma atual. A estratégia europeia para física de partículas recomenda estudar o FCC-ee, um possível anel de cerca de 91 quilômetros para colisões entre elétrons e pósitrons. Essas partículas permitiriam estudar o Higgs com precisão diferente da obtida nas colisões de prótons do LHC. O Conselho do CERN espera ter condições de decidir sobre o projeto em 2028, após analisar viabilidade científica, técnica, financeira e consultas públicas. A construção não foi aprovada.

Em agosto de 2026, pesquisadores do Instituto Paul Scherrer testaram uma possível fonte de pósitrons para o FCC. Conseguiram produzir, capturar e transportar essas partículas em um sistema experimental. É um passo de pesquisa para um equipamento que poderia operar no futuro, não o início de um novo colisor.

Por enquanto, o caminho concreto é a reforma do LHC existente. Se o cronograma de 2030 for cumprido, o resultado será uma máquina mais capaz de repetir medições, observar processos raros e confrontar teorias com dados. Enquanto ela está parada, a física continua nos arquivos dos detectores e nos testes de engenharia que tornarão a próxima rodada possível.

Fontes consultadas

• CERN: anúncio da Long Shutdown 3
• CERN: cronologia das últimas colisões e feixes
• CERN: aquecimento do LHC durante a LS3
• CERN: objetivo e funcionamento do HiLumi LHC
• CERN: resultado do teste dos novos quadrupolos
• CERN: desempenho acumulado dos experimentos no Run 3
• CERN: estratégia para o possível FCC-ee
• CERN: teste de fonte de pósitrons para o FCC
• CERN: vídeo sobre feixes para o HiLumi LHC