Colisiones de partículas a niveles de energía récord mundial

Los haces de protones orbitan nuevamente alrededor del anillo de 27 kilómetros del colisionador, lo que marca el final de una brecha de varios años de trabajo de actualización.

en 2022, CERN El LHC se reinicia después de más de tres años de mantenimiento y actualizaciones conocidas como Long Shutdown 2 (LS2). Una vez que se reinicie, la energía aumentará a récords mundiales cuando el CERN comience a operar el LHC Run 3 para la investigación física. Luego, el 4 de julio marcará el aniversario de #Higgs10, el décimo aniversario del descubrimiento del bosón de Higgs.

El Gran Colisionador de Hadrones (LHC), el acelerador de partículas más grande y potente del mundo, se ha reiniciado después de una pausa de más de tres años para realizar trabajos de mantenimiento, integración y modernización. Hoy, 22 de abril de 2022, a las 12:16 CET, dos haces de protones circulan en direcciones opuestas alrededor del anillo de 27 kilómetros (16,8 millas) del Gran Colisionador de Hadrones con una energía de inyección de 450 mil millones de electronvoltios (450 gigaelectronvoltios). ).

Estos haces giran con la energía de inyección y contienen un número relativamente pequeño de protones. “Las colisiones de alta intensidad y gran consumo de energía están a dos meses de distancia”, dice el jefe de radiología del CERN, Rodry Jones. “Pero los primeros paquetes representan el reinicio exitoso del acelerador después de todo el arduo trabajo de un apagado prolongado”.

Túnel LHC en el Punto 1. Crédito: CERN

“La maquinaria y las instalaciones experimentaron mejoras significativas durante el segundo cierre prolongado del complejo del acelerador del CERN”, dice Mike Lamont, director de aceleradores y tecnología del CERN. “El propio LHC se ha sometido a un extenso programa de fusión y ahora operará a mayor potencia y, gracias a las importantes mejoras en el complejo de inyectores, proporcionará significativamente más datos para los experimentos mejorados del LHC”.

Los haces experimentales circularon en el LHC durante un breve período en octubre de 2021. Sin embargo, los haces que circulan hoy no solo marcan el final de la segunda parada prolongada del Gran Colisionador de Hadrones, sino también el comienzo de los preparativos para cuatro años de toma de datos físicos. que se espera que comience este verano. .

Hasta entonces, los expertos del LHC trabajarán día y noche para reiniciar gradualmente la máquina y aumentar de manera segura la energía y la densidad de los haces antes de entregar las colisiones a los experimentos con una energía récord de 13,6 billones de electronvoltios (13,6 electronvoltios).

Esta tercera ejecución del LHC, llamada Run 3, verá experimentos de máquinas que recopilan datos de colisiones no solo con energía récord sino también con números sin precedentes. Tanto los experimentos ATLAS como CMS pueden esperar recibir más colisiones durante la ejecución de la física que en las dos ejecuciones físicas anteriores juntas, mientras que el LHCb, que se ha sometido a una regeneración completa durante el apagado, puede esperar triplicar su número de colisiones. Mientras tanto, ALICE, un detector dedicado al estudio de colisiones de iones pesados, puede esperar un aumento de cincuenta veces en el número total de colisiones de iones registradas, gracias a la reciente finalización de una importante actualización.

El número sin precedentes de colisiones permitirá a los equipos internacionales de físicos del CERN y de todo el mundo estudiar el bosón de Higgs con gran detalle y someter el modelo estándar de física de partículas y sus diversas extensiones a las pruebas más estrictas hasta el momento.

Otras cosas que esperar en Play 3 incluyen el lanzamiento de dos nuevas experiencias, Más rápido Y [email protected], diseñado para buscar física más allá del Modelo Estándar; Colisiones especiales de protones y helio. estándar ¿Cuántos isótopos de protones se producen a partir de la antimateria en estas colisiones? Y colisiones que involucran iones de oxígeno que mejorarían el conocimiento de los físicos. física de rayos cósmicos y el Plasma de quarks-gluonesun estado de la materia que existió poco después la gran explosión.