Újraindul a csúcsenergiájú gyorsító
A világ legnagyobb, hatmilliárd dollárért megépített tudományos berendezésében két részecskenyaláb kering körpályán egymással szemben, ellentétes irányban, majd a gyorsító négy pontján ütköznek. Ezeken a pontokon zajlanak a részecskeátalakulások. 2008 őszén indultak volna az első mérések, de a rendszer elromlott. A javítás és az újragondolás miatt egy évet csúszott a program. Végül tavaly novemberben startoltak az első igazi fizikai kísérletek. Elindult ugyanis a proton-proton ütközések során keletkező részecskék pályaadatainak begyűjtése és mágnesszalagra mentése. ,,Az első huszonhét napos működés alatt a nagy kísérletekben 1-1 millió ütközés eredményét rögzítették. Ennyi adat elegendő volt az első fizikai analízisek elvégzéséhez, az első tudományos cikkek megszületéséhez” – tájékoztatta lapunkat Lévai Péter, az MTA KFKI Részecske és Magfizikai Kutató Intézet munkatársa, a magyar ALICE csoport vezetője.
A kezdeti 900 GeV-os (gigaelektronvoltos) ütközési energiát sikerült feltornázni 2360 GeV-ra, ezzel az LHC lett a világ legnagyobb energiájú gyorsítója, elhódítva a címet a tengerentúli, Chicago melletti FERMILAB-tól. (Egy elektronvoltnak nevezzük azt az energiát, amelyet az elektron 1 volt potenciálkülönbség hatására nyer.) December 16-án leállt az adatgyűjtés, a detektorokat lekapcsolták – bár a gyorsítót továbbra is az üzemi hőmérsékleten tartották, ami a világ leghidegebb környezete amaga 1,9 Kelvin (mínusz 271,2 Celsiusfok) hőmérsékletével. A leállás egyik oka az volt, hogy még a fizikusok sem akarták az ünnepeket a gyorsító mellett tölteni – a CERN-ben dolgozó kutatók nagy része csak vendég, a családjuktól távol dolgoznak napi 14–16 órát. De a fő ok igazán az volt, hogy így lehetővé vált a gyorsító berendezéseinek felülvizsgálata, átnézése, a detektorok hibás paneljeinek, részegységeinek cseréje – mert a Murphy-törvény szerint, ami elromolhat, az el is romlik. Ez az LHC-re különösen igaz, hisz sok százezer elektronikus és mágneses, esetenként mechanikus részegység alkotja a világ legnagyobb berendezését. A leállás alatt is folyt az összegyűjtött adatok elemzése.
Az ALICE névre keresztelt kísérlet, még tavaly november végén, elsőként jelentette meg a 900 GeV-on kapott fizikai eredményeket. A másik nagy kísérlet, a CMS idén februárra időzített szakcikkében már a csúcsenergiát jelentő 2360 GeV-os adatok is belekerültek – e cikk megszületésében egy magyar csoport játszott meghatározó szerepet, amelyet Siklér Ferenc, az MTA KFKI RMKI-ból és Veres Gábor, valamint Krajczár Krisztián az ELTE munkatársai alkottak.
A gyorsítót és a detektorokat február elején kapcsolták be újra. Azóta folyt a berendezések tesztelése, a felújított részegységek bevizsgálása. Az újabb nagy futam a 900 GeV-os proton-proton ütközésekkel indul el. Közel kéthetes adatgyűjtés és nyaláboptimalizálás után megkezdődik a felkészülés egy újabb csúcsdöntésre. Lévai Péter szerint a cél a 3500 GeV-re gyorsított protonnyalábok egymással szembe futtatása, majd az így létrejött 7000 GeV-os ütközési energián zajló folyamatok megfigyelése, az adatok rögzítése. Ez az energia még mindig csupán a fele lesz az LHC tervezett csúcsenergiájának. A tervek szerint az LHC 2011. év végéig fél gőzzel megy majd, nem tartva karácsonyi szünetet sem 2010-ben. Ez az idő talán elegendő lesz arra, hogy a begyűjtött adatok alapján valamit mondhassunk a régóta keresett Higgs részecskéről.
A proton-proton ütközések mellett 2010 és 2011 novemberében 1-1 hónapig nehézion-ütközések is zajlanak majd, hogy az univerzum ősanyagának, a kvark-gluon plazmának a tanulmányozása elkezdődhessen. Jövő év végén nagyjából egy évre leáll az LHC, hogy ismételten átnézzék a teljes gyorsítót, kicseréljék a meghibásodott egységeket, esetleg időközben kifejlesztett, még modernebb részegységeket építhessenek be. Lévai Péter szerint a cél az, hogy az LHC elérhesse a maximális teljesítményét, amikor 14 000 GeV-os proton-proton ütközések jöhetnek majd létre. Mindez persze csak egy terv. Ha meglepetés történik a következő másfél év adatgyűjtése során, akkor a gyorsító időbeosztását ahhoz igazítják.
