La casa de estudios es la segunda universidad chilena en integrarse al experimento CLAS del Jefferson Lab, ubicado en EE.UU., referente mundial en el estudio de la materia subatómica.

La Universidad de La Serena se incorporó al experimento CLAS (CEBAF, Large Acceptance Spectrometer o Espectrómetro de gran aceptación), de Thomas Jefferson National Accelerator Facility (Jefferson Lab), en Estados Unidos, una de las colaboraciones científicas más importantes del mundo en física de partículas y física nuclear.

En Chile, esta colaboración cuenta además con la participación del Centro Científico Tecnológico de Valparaíso (CCTVal) de la Universidad Técnica Federico Santa María. Desde enero de 2026, la USerena se integró a este Centro ANID, siendo la segunda universidad del país en sumarse a esta red internacional sobre protones y neutrones, fortaleciendo la investigación desde la Región de Coquimbo.

Este paso fue impulsado y coordinado por la investigadora de Física Experimental de Alta Energía de la Universidad de La Serena, Dra. Taisiya Mineeva. Ella tiene un papel clave tanto en crear esta colaboración con Jefferson Lab a través de su experiencia trabajando allí y ahora gestionando el programa de investigación que la USerena llevará a cabo dentro del experimento CLAS.

En este contexto, el Vicerrector de Investigación y Postgrado de la Universidad de La Serena, Héctor Cuevas, destacó que “la incorporación oficial de nuestra universidad al experimento CLAS del Jefferson Lab representa un hito histórico para la investigación que se desarrolla desde la Región de Coquimbo. Este logro, alcanzado en colaboración con el CCTVal, abre nuevas oportunidades para fortalecer la formación avanzada de nuestros estudiantes, potenciar el desarrollo científico de alto nivel y proyectar internacionalmente el conocimiento que generamos desde nuestra región”.

Un laboratorio de prestigio internacional

Jefferson Lab es un laboratorio científico de alcance mundial que reúne a investigadores de más de 40 países y cerca de 280 instituciones de Europa, Asia, África y América Latina, incluido Chile. Sus experimentos permiten estudiar la estructura de la materia subatómica y ponen a prueba la cromodinámica cuántica (QCD).

En este contexto, la investigadora de Física Experimental de Alta Energía de la USerena, Taisiya Mineeva, relató que “el acelerador de Jefferson Lab se construyó entre 1980 y 1990, luego de que en la década de 1970, los científicos del Stanford Linear Accelerator Center (SLAC), ubicado en California, demostraron que protones y neutrones contienen constituyentes puntuales, razón por la que recibieron el premio Nobel en Física 1990”.

“Estos constituyentes puntuales, que fueron llamados quarks, impulsaron un avance muy grande en la física de partículas.  La evidencia de su existencia confirmó el modelo de quarks y entregó las bases experimentales de la cromodinámica cuántica, que es la teoría fundamental que describe la interacción fuerte entre quarks y mediadores de la fuerza - gluones”, agregó.

Sumado a esto, la investigadora de origen ruso explicó que “si bien los experimentos realizados en SLAC permitieron establecer que el protón y el neutrón están compuestos por quarks, sin embargo muchas de sus propiedades fundamentales - como por qué los quarks nunca se observan de forma aislada, cómo generan la masa o cómo se organizan para formar la materia nuclear - permanecían desconocidas. Por eso, la comunidad internacional de la física propuso la creación de un nuevo laboratorio basado en un tipo innovador de acelerador, el Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF), que a diferencia de SLAC, operaba mediante pulsos, utiliza haces continuos de electrones, capaces de ser distribuidos simultáneamente a múltiples salas experimentales, lo que representó un concepto altamente innovador para su época”.

Ahondando en esto, la Doctora en Física también detalló que “desde el 1995 Jefferson Lab opera con un haz continuo de electrones distribuido en tres salas experimentales. Una de estas salas, Sala B, contiene al detector CLAS”.

“En conjunto con CEBAF, CLAS funciona como una especie de microscopio que entrega información sobre la estructura de los hadrones - partículas compuestas de quarks, como los mesones, formados por un quark y un antiquark, y los bariones, formados típicamente por tres quarks, como protones y neutrones— y sobre las propiedades de sus constituyentes”, señaló.

La investigadora también dio a conocer que en 2017, Jefferson Lab completó la actualización para doblar la energía del acelerador CEBAF, conocida como el “12 GeV Upgrade”, y el detector CLAS fue mejorado por su versión CLAS12. Avances que permiten extender significativamente el alcance de los estudios sobre la estructura nuclear y la materia subatómica, accediendo a nuevos regímenes de energía y precisión.

Además de esto, la Dra. Mineeva recalcó que Jefferson Lab recibe financiamiento del Departamento de Energía de Estados Unidos (DOE) y que su presupuesto de operación en 2025 superó los 200 millones de dólares.

Dinámica de trabajo

En 2024, utilizando el detector CLAS12 y la energía ampliada de electrones, el equipo chileno del CCTVal lideró el experimento RG-E. En ese contexto, desarrolló un dispositivo electromecánico (double target) que permitió desplazar de forma remota y con precisión micrométrica los blancos nucleares, dando continuidad al programa de estudios sobre hadronización.

Este programa, que empezó con CLAS y ahora se ha extendido con CLAS12, ha dado origen a diversos artículos científicos desarrollados por el equipo chileno y otros científicos de la colaboración, enfocándose en comprender cómo  los quarks y gluones evolucionan hasta formar varios tipos de distintos hadrones  - uno de los procesos clave de QCD.

Sobre esto, la Dra. Taisiya Mineeva aseguró que con la incorporación de la Universidad de La Serena a esta alianza y su integración al CCTVal como institución asociada, USerena podrá contribuir directamente al análisis de nuevos datos y al desarrollo de nuevos estudios.

“Esta colaboración permitirá que nuestros estudiantes accedan a pasantías de alta formación por medio de las becas que ofrece el Estado de Chile, que participen en proyectos internacionales y se integren tempranamente a equipos científicos de primer nivel”, remarcó.

Finalmente, la investigadora hizo hincapié en que “esta es una excelente oportunidad para la Universidad de La Serena, ya que nos incorporamos a un experimento bien establecido, cuyo desarrollo tomó varias décadas. Esto nos permitirá comenzar a analizar datos de RG-E, para los cuales contamos con un amplio programa de trabajo para nuestros estudiantes, colaborar con el grupo de Jefferson Lab en CCTVal junto con colaboradores internacionales, y participar en las publicaciones de primeras observaciones”.

En esta línea, la Dra. Taisiya Mineeva también destacó que en el marco de la alianza que se mantiene con Jefferson Lab, el grupo de investigación se encuentra abierto a integrar a estudiantes de la Universidad de La Serena interesados en participar en este campo.