CERN-tutkimuskeskuksen fyysikot törmäsivät tiistaina suuria hadronikokkareissa olevia atomahiukkasia kaikkien aikojen suurimmalla nopeudella. "Monet ihmiset ovat odottaneet kauan tätä hetkeä, mutta heidän kärsivällisyytensä ja omistautumisensa alkavat maksaa osinkoja." LHC: n soittimilla on jo tallennettu tuhansia tapahtumia, ja tämän kirjoituksen aikana LHC: llä on ollut yli tunnin vakaa ja törmäävä palkki.
Tämä on yritys luoda isoversion miniversioita, jotka johtivat maailmankaikkeuden syntyyn 13,7 miljardia vuotta sitten, tarjoamalla uusia näkemyksiä aineen luonteesta ja kehityksestä varhaisessa maailmankaikkeudessa.
Säteet törmäsivät 7 TeV: n lämpötilaan LHC: ssä kello 13:06 CEST. Tämä merkitsee ensimmäistä pitkäaikaista energiaa kolme ja puoli kertaa suurempi kuin hiukkaskiihdyttimellä aikaisemmin saavutettu.
"Näillä ennätyksellisesti törmäävillä törmäysenergioilla LHC-kokeet ajavat laajalle alueelle tutkittavaksi, ja metsästys alkaa pimeästä aineesta, uusista voimista, uusista ulottuvuuksista ja Higgsin bosonista", kertoi ATLAS CERN -yhteistyön tiedottaja Fabiola Gianotti. "Se, että kokeissa on julkaistu kirjoituksia jo viime vuoden tietojen perusteella, on erittäin hyvä tälle ensimmäiselle fysiikan juoksulle."
Tutkijoiden mukaan ensimmäiset tulokset tästä korkeasta törmäysasteesta voidaan julkaista muutaman kuukauden kuluessa, todennäköisemmin vuoden 2010 loppuun mennessä.
"Olemme kaikki vaikuttuneita siitä, miten LHC on tähän mennessä toiminut", sanoi CMS-kokeilun tiedottaja Guido Tonelli. "On erityisen ilahduttavaa nähdä, kuinka hyvin hiukkasdetektorimme toimivat, kun fysiikkatiimimme maailmanlaajuisesti analysoivat jo tiedot. Aiomme käsitellä pian joitain nykyfysiikan tärkeimmistä arvoituksista, kuten massan alkuperä, voimien suuri yhdistäminen ja rikastuneen tumman aineen esiintyminen maailmankaikkeudessa. Odotan edessämme erittäin jännittäviä aikoja. ”
CERN ylläpitää LHC: tä 18–24 kuukautta tavoitteenaan toimittaa tarpeeksi tietoa kokeisiin, jotta voidaan saavuttaa merkittäviä parannuksia monilla fysiikan kanavilla. Heti kun he ovat ”löytäneet” tunnetut standardimallipartikkelit, välttämätön edeltäjä uuden fysiikan etsimiselle, LHC-kokeet alkavat systemaattisen etsinnän Higgs-bosonista. Odotettavan tietomäärän kanssa, jota fyysikot kutsuvat yhdeksi käänteiseksi femtobarniksi, ATLAS: n ja CMS: n yhdistetty analyysi pystyy tutkimaan laajaa massaaluetta, ja siellä on jopa mahdollisuus löytää, jos Higgsin massa on lähellä 160 GeV. Jos se on paljon kevyempi tai erittäin raskas, sitä on vaikeampaa löytää ensimmäisestä LHC-ajoon.
Supersymmetriaa varten ATLAS: lla ja CMS: llä on kumpikin tarpeeksi tietoa kaksinkertaistaakseen nykyisen herkkyyden tietyille uusille löytöille. Nykyiset kokeet ovat herkkiä joillekin supersymmetrisille hiukkasille, joiden massa on jopa 400 GeV. LHC: n käänteinen femtobarni työntää etsintäalueen jopa 800 GeV: iin.
"LHC: llä on todellinen mahdollisuus löytää seuraavien kahden vuoden aikana supersymmetrisiä hiukkasia", selitti Heuer, "ja mahdollisesti antaa käsityksen noin neljänneksen maailmankaikkeudesta."
Jopa LHC: n potentiaalisen löytöspektrin eksoottisemmassa päässä, tämä LHC-ajo pidentää nykyistä ulottuvuutta kahdella kertoimella. LHC-kokeet ovat herkkiä uusille massiivisille hiukkasille, jotka osoittavat ylimääräisten mittojen olemassaolon, jopa 2 TeV: n painoisiin massoihin, joissa tämän päivän ulottuvuus on noin 1 TeV.
Tämän ajon jälkeen LHC lopettaa rutiinihuollon ja suorittaa korjaukset ja yhdistämistyöt, jotka ovat tarpeen LHC: n suunnitellun energian saavuttamiseksi 14 TeV: lla 19. syyskuuta 2008 tapahtuneen tapahtuman jälkeen. Perinteisesti CERN on käyttänyt kiihdyttimiä vuosisyklillä, juoksee seitsemän tai kahdeksan kuukauden ajan 4–5 kuukauden sammutuksella vuosittain. Koska LHC on kryogeeninen kone, joka toimii erittäin matalassa lämpötilassa, se vie noin kuukauden huoneenlämpötilaan nostamiseen ja toisen kuukauden jäähtymiseen. Neljän kuukauden sammutus osana vuosittaista sykliä ei ole enää järkevää tällaiselle koneelle, joten CERN on päättänyt siirtyä pidempään jaksoon, jossa on pidempi toiminta-aika, jota seuraa tarvittaessa pidempi sammutusjakso.
"Kahden vuoden jatkuva juokseminen on korkea tila sekä LHC-operaattoreille että kokeille, mutta se on vaivan arvoinen", Heuer sanoi. "Aloittamalla pitkällä aikavälillä ja keskittämällä valmistelut 14 TeV-törmäykseen yhdeksi sammutukseksi, pidentämme kokonaiskestoa seuraavien kolmen vuoden aikana, korvaamalla menetettyä aikaa ja antamalla kokeille mahdollisuus tehdä merkki."
Lähde: CERN
