LHC odšel na dveletni oddih

Large Hadron Collider v CERNu, največji trkalnik delcev na svetu, so na začetku tedna ugasnili, da bi ga nadgradili za nove poskuse, ki se bodo predvidoma začeli v letu 2021.

Brskanje po temeljih materije in zakonitosti, ki nadzorujejo njeno obnašanje, običajno pomeni zaletavanje delcev snovi pri zelo visokih energijah, kjer se pokažejo najbolj eksotične, mejne lastnosti univerzuma. Ko se iz nastalih ostankov izlušči vse, kar je vrednega opazovanja, je treba vzeti večje kladivo. Large Hadron Collider v laboratoriju CERN pri Ženevi je med svojo prvo delovno fazo med letoma 2009 in 2013 dosegel 7 teraelektronvoltov (TeV) kombinirane trkalne energije protonov (to pomeni, po 3,5 TeV na snop). Nato je odšel na prvo dolgotrajno posodobitev, s katero so energijo povečali na 13 TeV, pri kateri so ga uporabljali v drugi delovni fazi med letoma 2015 in 2018. Zdaj je na redu drugi dolgotrajnejši predah, med katerim naj bi napravo končno prignali do vrednosti 14 TeV, za katero je bila pravzaprav od vsega začetka predvidena. Zaštartali naj bi jo zopet spomladi leta 2021.

Obnova vključuje tako posodobitev pospeševalnih elementov kot detektorjev. Tako se na primer po štiridesetih letih služenja poslavlja linearni pospeševalnik Linac2, ki ga bo zamenjal Linac4. Višanje trkalne energije pa je zgolj eden od načinov za doseganje boljših rezultatov. Druga poglavitna pot je povečevanje gostote trkov, kar v inženiringu pospeševalnikov označujemo z luminoznostjo. Višanju te je namenjena širokopoteznejša nadgradnja HL-LHC (High-Luminosity LHC), ki se je začela sredi letošnjega leta in naj bi se zaključila šele koncem 2025. Z njo nameravajo luminoznost povečati za faktor od pet do deset, na 10³⁵ cm^-2s^-1. Oziroma v praktičnem smislu: če so doslej na leto proizvedli okrog tri milijone Higgsovih bozonov, jih bodo s HL-LHC vsaj petnajst. Tako bodo med drugim morali vgraditi najnovejše superprevodne magnete iz niobija in kositra.

Kljub prekinitvi delovanja pa za raziskovalce v CERNu predaha ne bo, saj bodo med tem časom pedantno analizirali prek tristo petabajtov zabeleženih podatkov, nabranih med drugim delovnim obdobjem. S poskusi so v glavnem raziskovali obnašanje Higgsovega bozona, ki so ga odkrili leta 2012 in snovi daje maso. Obenem so odkrili nekaj eksotičnih delcev, kot so pentakvarki in združki dveh težkih kvarkov Xicc++. Toda fizike povečini bolj bega, česa niso odkrili - LHC pri 13 TeV ni dal nikakršne potrditve supersimetrije in teorij strun ali namiga o temni snovi. Zato ga bodo sedaj navili na 11.