Έτοιμος να ξυπνήσει από τη «χειμερία νάρκη» ο επιταχυντής του CERN

Του Κώστα Δεληγιάννη
Έχει ξεκινήσει ήδη η αντίστροφη μέτρηση για την επανεκκίνηση του Μεγάλου Επιταχυντή Αδρονίων (LHC) στο CERN, μετά την προγραμματισμένη διακοπή από τον Δεκέμβριο της περασμένης χρονιάς, για τη συντήρησή του. Καθώς ο LHC αναμένεται να τεθεί ξανά σε λειτουργία στις αρχές Μαΐου, οι υπεύθυνοι του CERN έκαναν έναν απολογισμό των τεχνικών εργασιών που πραγματοποιήθηκαν στο μηχάνημα στη διάρκεια της «χειμερίας νάρκης» του.

Αν και ανάλογες εργασίες γίνονται κάθε χρόνο, φέτος το χρονικό διάστημα διακοπής της λειτουργίας του επιταχυντή ήταν ιδιαίτερα μεγάλο, ώστε να μπορέσει να γίνει πιο εκτεταμένη συντήρηση και αναβάθμιση διάφορων τμημάτων του εξοπλισμού του. Έτσι, σε πρώτη φάση αφαιρέθηκε όλο το υγρό ήλιο από τη διάταξη, ώστε να μπορέσουν να ελεγχθούν όλα τα συστήματα ψύξης, εξαερισμού και ηλεκτροδότησης.

Η επιθεώρηση έδειξε πως χρειαζόταν να αντικατασταθεί ένας από τους 1.232 υπεραγώγιμους διπολικούς μαγνήτες που βρίσκονται περιμετρικά της σήραγγας του επιταχυντή, και οι οποίοι διατηρούν να διατηρούν σε τροχιά τις δέσμες των σωματιδίων. Όταν ένας νέος μαγνήτης πήρε τη θέση του, οι επιστήμονες πραγματοποίησαν εξονυχιστικούς ελέγχους για να διαπιστώσουν πως λειτουργεί σωστά.

Επίσης, αντικαταστάθηκε μία «ασπίδα» κατά της ακτινοβολίας, στο Μεγάλο Σύγχροτρο Πρωτονίων (SPS) το οποίο λειτουργεί ως τροφοδότης των μεγαλύτερων επιταχυντών του CERN. Όταν οι δέσμες σωματιδίων στο SPS έχουν πλέον απολέσει την εστίασή τους, τότε οι επιστήμονες μπορούν να τις εκτρέψουν για να πέσουν πάνω στην «ασπίδα» ώστε να απορροφηθούν με ασφάλεια.

Σημαντικές τεχνικές εργασίες έγιναν επίσης στο πείραμα CMS (Compact Muon Solenoid), το οποίο έπαιξε σημαντικό ρόλο στην πειραματική επιβεβαίωση της ύπαρξης του σωματιδίου Χιγκς. Η βασικότερη ήταν η αντικατάσταση του ανιχνευτή pixels του CMS, δηλαδή της κάμερας που αναλαμβάνει να αποτυπώσει τις τροχιές σωματιδίων τα οποία κινούνται με ταχύτητα κοντά στην ταχύτητα του φωτός.

Ο καινούριος ανιχνευτής έχει την ικανότητα να αποτυπώνει περίπου 120 εκατομμύρια pixel, με ταχύτητα 40 εκατομμυρίων καρέ το δευτερόλεπτο. Αντίθετα, ο «προκάτοχός» του είχε σχεδόν τη μισή ευαισθησία.

Όταν ολοκληρώθηκε η αναβάθμιση και η συντήρηση του επιταχυντή, οι επιστήμονες πρόσθεσαν ξανά το υγρό ήλιο, έτσι ώστε να αποκατασταθεί η θερμοκρασία των μαγνητών στα κανονικά για τη λειτουργία του LHC επίπεδα, δηλαδή περίπου στους -271,25 βαθμούς Κελσίου.

Με την ολοκλήρωση των τελικών ελέγχων, στις αρχές Μαΐου θα ξεκινήσουν ξανά οι συγκρούσεις δεσμών σωματιδίων μέσα στον επιταχυντή. Μέσα από αυτές τις συγκρούσεις, οι επιστήμονες ελπίζουν πως θα προκύψουν ενδείξεις κάποιας νέας φυσικής θεωρίας, η οποία θα πηγαίνει πέρα από το Καθιερωμένο Πρότυπο, δηλαδή το ήδη γνωστό μοντέλο που περιγράφει τα «συστατικά» της ύλης και τις μεταξύ τους αλληλεπιδράσεις, με εξαίρεση τη βαρύτητα.

Επίσης, αναμένουν περισσότερα στοιχεία τα οποία θα κρίνουν την αξιοπιστία αποτελεσμάτων που προέκυψαν από προηγούμενες φάσεις λειτουργίας του LHC, και τα οποία φαίνεται να αντιβαίνουν στις προβλέψεις του Καθιερωμένου Προτύπου. Πρόσφατο παράδειγμα τα αποτελέσματα που παρουσιάσθηκαν τον Απρίλιο σε σεμινάριο στο CERN, και τα οποία υποδεικνύουν ανωμαλίες στις διασπάσεις μίας κατηγορίας βραχύβιων σωματιδίων (Β μεσονίων), τα οποία παράγονται από τις συγκρούσεις πρωτονίων στο εσωτερικό του επιταχυντή.

http://www.naftemporiki.gr/story/1228562/etoimos-na-ksupnisei-apo-ti-xeimeria-narki-o-epitaxuntis-tou-cern

Lemmy