Обновленный большой адронный коллайдер (БАК) увидит больше столкновений частиц и умопомрачительных уровней энергии для поиска темной материи и дополнительных измерений.
Ученые, курирующие крупнейший ускоритель частиц на Земле, впервые за три года включили его в эти выходные, чтобы разгадать некоторые из самых больших загадок физики.
БАК, мощный ускоритель частиц, расположенный в ЦЕРН недалеко от Женевы, Швейцария, перезапустился в пятницу (22 апреля) после трехлетнего перерыва для технического обслуживания и модернизации. Реактивация положила начало тому, что ученые называют запуском 3, третьим научным запуском БАК, который будет проводить эксперименты до 2024 года.
Машины и оборудование подверглись серьезной модернизации во время второго длительного простоя ускорительного комплекса ЦЕРН. Сам БАК прошел обширную программу консолидации и теперь будет работать с еще более высокой энергией, а благодаря значительным улучшениям в инжекторном комплексе он будет предоставлять значительно больше данных для модернизированных экспериментов БАК,
— заявил в пятницу Майк Ламонт, директор ЦЕРН по ускорителям и технологиям.
Эти эксперименты будут основываться на открытиях БАК во время первого запуска (2009–2013 гг.) и второго запуска (2015–2018 гг.).
Для его реактивации ученые запустили кольцо БАК длиной 27 км, чтобы ввести два пучка протонов в противоположных направлениях с энергией 450 миллиардов электронвольт. Ученые заявили, что это всего лишь закуска к еще более высоким уровням энергии, которые БАК заработает, как только достигнет своей цели в умопомрачительных 13,6 триллиона электронвольт для запуска 3.
Эти пучки циркулировали при энергии инжекции и содержали относительно небольшое количество протонов. Столкновения высокой интенсивности и высоких энергий ожидаются через пару месяцев. Но первые пучки представляют собой успешный перезапуск ускорителя после всей тяжелой работы долгого простоя,
— сказал в заявлении Родри Джонс, руководитель отдела пучков ЦЕРН.
Трехлетнее закрытие БАК позволило ученым провести существенную модернизацию четырех ключевых экспериментов на ускорителе частиц. По данным CERN, только детекторы ATLAS и CMS получат больше столкновений частиц, чем два предыдущих запуска вместе взятых. ATLAS (сокращение от A Toroidal БАК Apparatus) обнаруживает крошечные субатомные фрагменты в результате столкновений частиц и используется для поиска бозона Хиггса, темной материи и дополнительных измерений. CMS (сокращение от Compact Muon Solenoid) — детектор общего назначения, использующий различные системы для наблюдений, аналогичные ATLAS.
В дополнение к ATLAS и CMS эксперимент ALICE на ускорителе частиц для столкновений тяжелых ионов сможет обнаруживать в 50 раз больше столкновений благодаря своей модернизации, в то время как другой инструмент, называемый БАКb, увидит, что его способность обнаружения увеличится в три раза.
Беспрецедентное количество столкновений позволит международным группам физиков в ЦЕРН и во всем мире детально изучить бозон Хиггса и подвергнуть Стандартную модель физики элементарных частиц и ее различные расширения самым строгим испытаниям,
— написали представители ЦЕРН в заявление.
Два новых эксперимента будут активированы на БАК для третьего прогона. Они называются «Эксперимент прямого поиска» (FASER) и «Детектор рассеяния и нейтрино на БАК» (SND@БАК).
Потребуется несколько недель пуско-наладочных работ, прежде чем модернизированный БАК будет готов к реальным научным измерениям. Ожидается, что эти научные эксперименты начнутся летом, заявили представители ЦЕРН.
Как только запуск 3 завершится в 2024 году, ученые ЦЕРН закроют его для еще одного запланированного капитального ремонта, который будет включать в себя дополнительные обновления массивного ускорителя частиц. После завершения эти обновления позволят ученым переименовать БАК в «Большой адронный коллайдер высокой светимости», как только он снова откроется в 2028 году.
#космос #космос исследования #космос исследование #космос наука #наука и космос #космические исследования #космические технологии #космос и технологии #космонавтика #астрономия