Большой адронный коллайдер сталкивает ионы на новой рекордной энергии

После успешного нового старта и первых месяцев работы с новыми энергиями протонных столкновений Большой Адронный Коллайдер (БАК) переходит к новому этапу – первым (в этом сеансе работы) столкновениям ионов свинца с энергиями примерно в два раза выше, чем на любых предыдущих  подобных экспериментах.

После периода активной модернизации коллайдера, первые пучки тяжёлых ионов были запущены ранним утром 17 ноября 2015. Так был положен старт месячному сеансу работы ускорителя с положительно заряженными ионами свинца (атомами свинца без электронов). Четыре крупных эксперимента БАК будут принимать в этом участие, в том числе и LHCb, который будет записывать данные такого типа столкновений впервые. Столкновения ионов свинца позволяют экспериментам БАК исследовать  состояния материи, существовавшей мгновения после Большого Взрыва и достигавшей температуры в несколько триллионов градусов.

«Это традиция -  сталкивать ионы один месяц каждый год в качестве части нашей разнообразной исследовательской программы на БАК», - сказал генеральный директор ЦЕРН Рольф Хойер. «Однако этот год особенный  - мы достигли новой энергии и можем изучать Вселенную на более ранних этапах её развития».

В начале жизни нашей Вселенной, в течение нескольких миллионных долей секунды, материя была очень горячей и плотной - это своего рода первоначальный "суп" из частиц, в основном состоящий из так называемых кварков и глюонов. В сегодняшней холодной Вселенной, глюоны «склеивают»  кварки вместе в протонах и нейтронах, из которых и состоит большая часть материи, включая нас.

Столкновения свинцовых ионов, зарегистрированные с помощью детектора ALICE.

Увеличение энергии столкновений увеличит объем и температуру кварк-глюонной плазмы, позволив гораздо лучше понимать сильно взаимодействующую среду, образованную в свинцово-ионных столкновениях на LHC.

Например,  во время первого сеанса эксперименты БАК полностью подтвердили идеальную жидкую природу кварк-глюонной плазмы и существование явления  "гашения струй" в ионных столкновениях -  процесс, при котором образовавшиеся частицы теряют энергию проходя через кварк-глюонную плазму. Высокая вероятность таких явлений обеспечит экспериментам возможности изучения поведения этой кварк-глюонной плазмы. Исследования на струях высоких энергий позволят получить новые и уточнённые характеристики этого очень интересного состояния вещества.

Детекторы БАК были значительно модернизированы за время первого длительного отключения. Благодаря большей статистике событий, физики смогут более подробно изучить загадочные сигналы, зарегистрированные во время первого сезона.

Столкновения свинцовых ионов, зарегистрированные с помощью детектора ATLAS.

Столкновения свинцовых ионов, зарегистрированные с помощью детектора CMS.

Столкновения свинцовых ионов, зарегистрированные с помощью детектора LHCb.
 

Женева, 25 ноября 2015.

По материалам пресс-релиза CERN