Эксперименты БАК снова в деле при новой рекордной энергии
Женева, 3 июня 2015. Сегодня, впервые за 27 месяцев, Большой адронный коллайдер (БАК) ЦЕРН1 начал выдавать физические данные. После почти двухлетнего перерыва и пуско-наладочных работ, продлившихся несколько месяцев, БАК обеспечивает свои эксперименты столкновениями протонов при беспрецедентной энергии в 13 ТэВ, что почти в два раза превосходит его энергию в первый год работы. Сегодняшний день знаменует собой начало второго сеанса набора физических данных БАК, прокладывая путь к новым открытиям. На протяжении трёх следующих лет БАК будет работать в круглосуточном режиме.
«С запуском БАК в режим работы генерации столкновений мы отмечаем конец двухмесячного периода пуско-наладочных работ», – заявил Фредерик Бордри, директор ЦЕРН по ускорителям и технологии. «Это большое достижение и значимый момент для всех, кто был вовлечён в работу, выполненную во время перерыва в работе БАК, а также в периоды проведения тестов включения электрооборудования и пуско-наладочных работ. Все эти люди посвятили огромную часть своего времени для того, чтобы сегодняшний момент настал.»
Сегодня в 10:40 утра операторы БАК объявили «стабильный» статус пучков – сигнал к тому, что эксперименты БАК могут начинать набор данных. Пучки созданы из «цепей» сгустков протонов, движущихся почти со скоростью света в 27-километровом кольце БАК. Так называемые цепи сгустков циркулируют в противоположных направлениях, ведомые мощными сверхпроводящими магнитами. Сегодня БАК был заполнен шестью сгустками с сотней миллиардов протонов в каждом. Это число будет постоянно расти до 2808 сгустков на пучок, что позволит БАК производить до 1 миллиарда столкновений каждую секунду2.
Во время первого сеанса набора данных БАК эксперименты ATLAS и CMS объявили об обнаружении так называемого бозона Хиггса, который являлся последним недостающим кирпичиком Стандартной модели – теории, которая описывает фундаментальные частицы, из которых состоит вся видимая Вселенная, а также взаимодействия, происходящие между ними.
«Первый трёхлетний сеанс набора данных БАК, который увенчался большим открытием в июле 2012 года, был только началом нашего путешествия. Пришло время «новой физики»!» – сказал генеральный директор ЦЕРН Рольф Хойер. «Мы видели появление первых данных. Давайте теперь посмотрим, что эти данные смогут нам рассказать о том, как устроена Вселенная.»
С сегодняшним началом второго сеанса измерений физики надеются и далее исследовать Стандартную модель и даже найти свидетельства новых физических явлений вне её границ, которые смогли бы раскрыть оставшиеся тайны, такие как тёмная материя (из которой, как полагают, состоит примерно четверть Вселенной) и явное преобладание в природе материи над антиматерией, без которой мы не смогли бы существовать3.
За два года перерыва четыре главных эксперимента – ALICE, ATLAS, CMS и LHCb – также подверглись техническому обслуживанию и усовершенствованию в целях подготовки к новому рубежу энергии4.
«Столкновения, которые мы сегодня наблюдаем, свидетельствуют о том, что работа по подготовке и усовершенствованию детектора, которую мы проделали за последние два года, была успешной и знаменует начало новой эры в изучении секретов природы», – сказал представитель CMS Тициано Кампорэзи. «Едва ли можем выразить наше возбуждение в коллаборации; особенно это касается самых молодых коллег.»
«Успешное возобновление набора физических данных, когда все системы находятся в отличном состоянии для того, чтобы быстро собирать, обрабатывать и анализировать новые данные – проявление ответственного отношения и огромной тяжёлой работы очень многих людей в ATLAS, проделанной в течение перерыва в работе БАК», – заявил представитель ATLAS Дэйв Чарльтон. «Теперь мы начинаем углубляться в изучение новых данных чтобы узнать, что природа приготовила для нас в условиях этих новых ещё неисследованных энергий.»
«Все члены коллаборации крайне возбуждены этим новым начавшимся сеансом измерений», – сказал представитель LHCb Гай Уилкинсон. «Он позволит нам продолжить изучение загадок из первого сеанса и исследовать разницу между поведением материи и антиматерии с ещё большей чувствительностью.»
«Протон-протонные столкновения обеспечат необходимый эталон данных для сеанса измерений с пучками тяжёлых ионов, запланированного на конец года, с более высокими энергией и светимостью по сравнению с первым сеансом измерений», – заявил представитель ALICE Паоло Джубеллино. «Кроме того, мы планируем расширить область исследования вызывающих интерес сигналов, наблюдавшихся в первом сеансе измерений.»
Помимо этих больших коллабораций, три менее крупных эксперимента – TOTEM, LHCf и MoEDAL – также будут продолжать искать «новую физику» в условиях нового энергетического рубежа БАК5.
Сноски
1. ЦЕРН, Европейская организация по ядерным исследованиям, является ведущей мировой лабораторией в области физики частиц со штаб-квартирой в Женеве. В настоящий момент её странами-участниками являются Австрия, Бельгия, Болгария, Чехия, Дания, Финляндия, Франция, Германия, Греция, Венгрия, Израиль, Италия, Голландия, Норвегия, Польша, Португалия, Словакия, Испания, Швеция, Швейцария и Соединённое Королевство Великобритании и Северной Ирландии. Румыния – кандидат на включение в список стран-участниц. Сербия – ассоциированный член в процессе вступления в ЦЕРН. Турция – ассоциированный член. Индия, Япония, Российская Федерация, Соединённые Штаты Америки, Европейская комиссия, Объединённый Институт Ядерных Исследований и ЮНЕСКО имеют статус наблюдателя.
2. См. «Второй сеанс работы БАК в фактах и цифрах»: http://press.web.cern.ch/backgrounders/lhc-season-2-facts-figures
3. См. «Второй сеанс работы БАК: Новые рубежи в физике»: http://press.web.cern.ch/backgrounders/lhc-season-2-new-frontiers-physics
4. См. «Второй сеанс работы БАК: Большая работа на экспериментах»: http://press.web.cern.ch/backgrounders/lhc-season-2-major-work-experiments-run-2
5. Менее крупные коллаборации БАК готовятся к анализу данных столкновений при энергии 13 ТэВ: http://home.web.cern.ch/about/updates/2015/06/smaller-lhc-collaborations-analyse-collisions-13-tev
08.06.2015