Hoje, em 22 de abril, feixes de partículas elementares dispersas - prótons - correram novamente ao longo do anel de 27 quilômetros do Grande Colisor de Hádrons. O LHC estava em reparos e os cientistas estão atualizando seus componentes e sensores há mais de três anos. Uma etapa experimental após o retorno ao trabalho foi o lançamento de dois feixes de prótons com uma energia relativamente fraca de 450 gigaelectronvolts (GeV). Novos recordes e colisões de alta energia estão à frente.
Um novo ciclo de trabalho científico no LHC começará neste verão. Vai durar cerca de quatro anos. Até lá, especialistas trabalharão no acelerador 24 horas por dia para iniciar gradualmente a instalação e aumentar com segurança a energia e a intensidade dos feixes antes de iniciar experimentos com colisões com energia recorde de 13,6 teraelectronvolts (TeV).
Durante o terceiro ciclo (Execução 3), o LHC coletará dados de colisão não apenas em energia recorde, mas também em quantidades sem precedentes. Experimentos usando os sensores ATLAS e CMS atualizados produzirão mais colisões do que os dois ciclos de pesquisa anteriores combinados, e o sensor LHCb, que é completamente redesenhado durante o desligamento, capturará três vezes mais eventos.
O sensor ALICE, um detector especializado para estudar colisões de íons pesados, passou por uma atualização ainda maior. Os cientistas agora esperam um aumento de cinquenta vezes no número total de colisões de íons registradas.
“Um número sem precedentes de colisões permitirá que equipes internacionais de físicos do CERN e de todo o mundo estudem o bóson de Higgs em detalhes e coloquem o Modelo Padrão da física de partículas e suas várias extensões nos testes mais rigorosos”, disse o CERN em um comunicado à imprensa. .
Aumentar a energia de colisão e aumentar a luminosidade do fluxo de prótons (o número de colisões de partículas em um colisor por unidade de área do feixe) fornecerá novos dados suficientes para os cientistas tentarem olhar além dos limites do Modelo Padrão de partículas elementares.
A instalação modernizada, originalmente criada, entre outras coisas, para detectar o bóson de Higgs (com o qual lidou com sucesso!), permitirá colisões especiais de prótons com hélio para medir a frequência da formação de antimatéria - análogos de prótons nessas colisões, colisões com íons de oxigênio, o que melhorará nosso conhecimento sobre a física dos raios cósmicos e do plasma quark-glúon - o estado da matéria logo após o Big Bang.
2022-04-22 19:27:05
Autor: Vitalii Babkin