У Церну почињу главни радови на повећању луминозности акцелератора

План је да се до 2026. године заврше радови којима ће се могућности LHC значајно унапредити тако што ће се повећати број судара у експериментима и тиме учинити значајно вероватнијим открића такозваних феномена нове физике.

Садашњи LHC је почео да судара честице 2010. године. Унутар 27 километара дугог акцелераторског тунела на дубини од 100 метара под земљом, снопови протона убрзавају се готово до брзине светлости и потом се сударају на четири тачке интеракције, места које су предвиђена за сударе. У овим, снажним сударима настају нове честице које се детектују на детекторима постављеним на тачкама интеракције (као што су АТЛАС и ЦМС). Кроз анализу судара, физичари продубљују наше разумевање закона природе. На тај начин је 2012. и откривен Хигсов бозон, а потом је постигнут напредак у разумевању како честице стичу своју масу.

LHC је у стању да сваке секунде произведе милијарду протон–протон судара што је бројна вредност коју физичари називају „луминозност“. Међутим, HL-LHC ће ту бројку увећати између пет и седам пута, што ће омогућити да се у периоду од 2026. и 2036. прикупи десет пута више података. То значи да ће физичари бити у стању да истражују догађаје који се сада сматрају сувише ретким и да врше много прецизнија мерења. HL-LHC ће моћи да прецизније утврди како настаје Хигсов бозон, како се распада и како реагује са другим честицама. Додатно, на новом акцелератору ће се истраживати сценарији иза Стандардног модела као што су суперсиметрија, теорије о екстрадимензијама и унутрашња структура кваркова.

„Високолуминозни LHC ће проширити домет LHC-а далеко иза његове почетне мисије, доносећи нове могућности за открића, мерећи особине честица као што је Хисов бозон са већом прецизношћу и истражујући још дубље основне градивне елементе свемира“, рекла је Фабиола Ђаноти, генерална директорка Церна.

Нове високотехнолошке компоненте 

План за нови HL-LHC пројекат заправо је започео још у новембру 2011. године као међународни подухват који укључује 29 института из 13 земаља. Две године касније био је препознат као један од главних приоритета Европске стратегије за физику честица, да би у јуну 2016. године пројекат и званично био одобрен од Савета Церна. Након успешне изградње прототипа, у наредним годинама биће конструисано и постављено много нових уређаја и елемената. Укупно, више од 1,2 км садашње машине ће бити сасвим замењено новим високотехнолошким компонентама као што су магнети и колиматори.

Тајна повећања броја судара је у фокусирању, сужавању снопа честица на тачкама интеракције тако да се на истом акцелератору вероватноћа директних судара протона са протонима значајно увећа. Како би се то постигло, HL-LHC ће имати 130 нових магнета, међу којима су нови суперпроводни квадруполи и диполи за фокусирање који ће моћи да направе поље до 11,5 тесла, што је значајно више од садашњих, иначе импресивних 8,3 тесла.

„Историју Церна одликује одважност и Високолуминозни LHC на тај начин сада исписује ново поглавље, градећи мост ка будућности“, рекао је директор за акцелераторе и технологију у Церну, Фредерик Бродри.

Како би се постигла сва планирана унапређења, неопходни су велики грађевински радови на две локације на прстену акцелератора, у Швајцарској и у Француској. То подразумева изградњу нових објеката, отвора, шупљина и подземних галерија. Током грађевинских радова, сам LHC ће наставити да ради, уз два велика техничка заустављања која ће омогућити да се изврше припреме и поставе нове инсталације. Након окончања радова, очекује се да од 2026. године акцелeратор почне да ради у новом моду.