LHC è tornato, con un nuovo record di energia

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A. Bettini   25-06-2015    Leggi in PDF
Uno dei primi eventi da collisioni protone-protone a 13 TeV registrato dall’esperimento ALICE. © CERN.

Il 3 giugno il CERN ha rilasciato un comunicato stampa con l'annuncio che il Large Hadron Collider (LHC) ha ripreso il suo programma di fisica dopo una sosta di 27 mesi. Alle ore 10:40 di quel giorno il messaggio "fasci stabili" proveniente dagli operatori di LHC raggiungeva le sale di controllo di ALICE, ATLAS, CMS, LHCb, TOTEM e degli altri rivelatori più piccoli. Era il segnale che i fisici aspettavano ansiosamente per commutare i loro rivelatori in modalità di presa dati.

La macchina era rimasta spenta per quasi due anni, per permettere al gruppo di esperti degli acceleratori del CERN di mettere in opera tutti i miglioramenti necessari per procedere in maniera sicura verso una nuova frontiera di energia. Ora LHC sta fornendo agli esperimenti collisioni all’energia senza precedenti di 13 TeV, quasi il doppio che nel primo run, aprendo la via a nuove scoperte. Diversi altri mesi sono inoltre stati spesi per la realizzazione di una serie di prove cruciali per portare in operazione i fasci. Critica è stata la messa a punto dei collimatori. Questi dispositivi, che servono ad assorbire le particelle vagabonde, sono stati ora impostati nella condizione che consente ai fasci di protoni di collidere, e si stanno raccogliendo i dati necessari per ottimizzare le prestazioni della macchina e assicurare che sia i magneti di LHC, sia i rivelatori, siano completamente protetti.

Durante il periodo di sosta e di messa in funzione di LHC, i fisici degli esperimenti hanno lavorato, in tutto il mondo, a un programma di manutenzione e allo stesso tempo di preparazione e upgrade degli apparati sperimentali per questa nuova frontiera di energia e luminosità.

Il Direttore Generale del CERN Rolf Heuer ha dichiarato: “Il primo run di LHC durato 3 anni e culminato in una grande scoperta nel 2012 è stato solo l’inizio del viaggio. È ora tempo di nuova fisica. Abbiamo visto i dati iniziare a fluire. Vedremo cosa ci riveleranno su come funziona il nostro universo.” Il responsabile dell'esperimento CMS Tiziano Camporesi ha aggiunto una nota di emozione a questa dichiarazione: “Le collisioni che vediamo oggi indicano che il lavoro che abbiamo fatto nei due anni passati per preparare e migliorare i nostri rivelatori ha avuto successo e segnano l’inizio di una nuova era nell’esplorazione dei segreti della natura. È difficile esprimere la nostra eccitazione: questo vale specialmente per i colleghi più giovani.

Il secondo run di LHC proseguirà per i prossimi tre anni. Le intensità dei fasci e le luminosità fornite ai rivelatori cresceranno gradualmente nelle prossime settimane, in modo da consentire l’esplorazione della nuova scala di energia che, come tutti auspichiamo, potrà portare a nuove scoperte. Queste potrebbero includere i partner delle particelle note, previsti dalla teoria della Supersimmetria (SUSY per gli amici), che potrebbero costituire la predominante materia oscura dell'universo, ma anche fenomeni completamente imprevisti. I bei risultati verranno, ma non subito. Ci vorranno tempo e pazienza.


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LHC is back, with a new energy record

On 3 June 2015, CERN delivered a press release announcing that the Large Hadron Collider (LHC) had restarted producing physics data, after 27 months of stop. At 10:40 am of that day the message “stable beams” coming from the LHC operators reached the control rooms of ALICE, ATLAS, CMS, LHCb, TOTEM and of the smaller experiments. It was the signal that the hungry physicists were waiting to switch their detectors in data taking mode.

The almost two-year long shutdown has been dedicated by the CERN accelerator team to put in place all the improvements needed to safely move forward towards the new energy frontier. LHC is now delivering to the experiments collisions at the unprecedented energy of 13 TeV, almost twice the energy of the first run, opening the way to new discoveries. Several additional months were also needed for a series of crucial tests in the beam commissioning process. A critical component issue was the set-up of the collimators. These devices, which are used to absorb stray particles, have now been adjusted in colliding-beam conditions. Data needed by the accelerator team to ensure that the LHC magnets and detectors are fully protected and to optimize the machine performance are currently being collected.

During the LHC shutdown and commissioning period, physicists of the experiments have been busy worldwide in a maintenance programme of the detectors, joined to their preparation and upgrade for this new energy and luminosity frontier.

The first 3-year run of the LHC, which culminated with a major discovery in July 2012, was only the start of our journey. It is time for new physics!” said CERN Director General Rolf Heuer. “We have seen the first data beginning to flow. Let’s see what they will reveal to us about how our universe works.” “The collisions we are seeing today indicate that the work we have done in the past two years to prepare and improve our detector has been successful and marks the beginning of a new era of exploration of the secrets of nature,” said CMS spokesperson Tiziano Camporesi, adding a note of emotion to the Director's declaration. “We can hardly express our excitement within the collaboration: this is especially true for the youngest colleagues.

The second run will continue for the next three years. The beam intensity and the luminosity delivered to the detectors will gradually increase in the next weeks. The exploration of the new energy scale will lead to new discoveries. These might include the partners of the known particles foreseen by the Supersymmetry (SUSY for friends) theory, which would explain the dark matter that is overwhelming in the universe, but also completely unforeseen phenomena. Beautiful results will come, but not soon. We need to be patient.


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