Комплекс ускорителей ЦЕРН полностью входит в фазу долгосрочной остановки LS3 для модернизации, приближаясь к эпохе Большого адронного коллайдера высокой светимости

Утром 31 августа по местному времени комплекс инжекторов и фабрика антивещества Европейской организации по ядерным исследованиям (ЦЕРН) завершили последний выпуск пучков и остановили работу, официально вступив в фазу третьей долгосрочной остановки (LS3). Ранее Большой адронный коллайдер (БАК) был закрыт ещё в июне, что ознаменовало начало работ по модернизации LS3 на флагманском ускорителе организации.

Руководитель эксплуатационной группы ЦЕРН Беттина·Микулек (слева) передала символический предмет-эстафету——миниатюрный сверхпроводящий магнит из Большого адронного коллайдера (БАК)——руководителю координационной группы LS3 Жану-Филиппу Току (справа), при этом присутствовали генеральный директор ЦЕРН Марк·Томсон (второй слева) и директор по ускорителям и технологиям Оливер·Брюнинг (третий слева). (Фото: ЦЕРН)

После остановки БАК инжекторная система, обеспечивающая его пучками, продолжала работать в течение всего лета, поставляя протонные и ионные пучки в соответствующие экспериментальные установки. ЦЕРН сообщает, что в последние недели работы команды использовали оставшееся время пучков для завершения программы физических экспериментов, сбора измерительных данных и дальнейшей оптимизации характеристик работы ускорителей. Эти данные будут использованы для поддержки подготовки к четвёртому этапу эксплуатации, а также послужат справочным материалом для масштабного технического обслуживания и модернизации в период LS3.

В период LS3 на всех соответствующих машинах ЦЕРН будут проводиться работы по техническому обслуживанию, усилению, модернизации и подготовке к новым экспериментам. Соответствующие преобразования направлены на повышение надёжности комплекса ускорителей и создание основы для этапа эксплуатации Большого адронного коллайдера высокой светимости (HiLumi LHC). Согласно плану, комплекс ускорителей ЦЕРН будет поэтапно возобновлять работу с 2028 года, с последовательным перезапуском инжекторов и экспериментальных установок; HiLumi LHC будет последним ускорителем, который перезапустят, и ожидается, что он возобновит работу к середине 2030 года.

В то же время ЦЕРН недавно также опубликовал результаты исследований по столкновениям ядер кислорода на БАК. Учёные, анализируя столкновения кислород—кислород с помощью эксперимента ALICE (Большой ионный коллайдерный эксперимент), наблюдали потерю энергии партонов, то есть явление, обычно называемое подавлением струй. Согласно данным, это одна из наименьших ядерных систем, в которых наблюдались такие характеристики в исследованиях на сегодняшний день.

Данное исследование сосредоточено на вопросах, связанных с состоянием материи в самые ранние моменты после Большого взрыва. Учёных интересуют свойства материи в первые несколько микросекунд после Большого взрыва, когда при чрезвычайно высоких температурах, когда протоны и нейтроны ещё не могли сформироваться, материя существовала в форме кварк-глюонной плазмы. Ранее исследователи в основном получали кварк-глюонную плазму путём столкновений тяжёлых атомных ядер, таких как свинец, и изучали потерю энергии высокоэнергетических кварков или глюонов при их распространении в ней.

В данном исследовании детектор ALICE измерил рождение нейтральных π-мезонов в столкновениях кислород—кислород и обнаружил подавление их рождения, что аналогично наблюдениям в столкновениях свинец—свинец. Сравнивая с контрольными столкновениями кислород—протон, исследователи пришли к выводу, что в столкновениях кислород—кислород присутствуют признаки подавления струй или потери энергии партонов.

Исследование также указывает, что такие измерения показывают: в соответствующих условиях субатомные частицы сохраняют сильные характеристики коллективного движения, и их поведение ближе к почти идеальной жидкости, а не к разреженному газу. Результаты исследования опубликованы на платформе препринтов arXiv.