Veľký hadrónový urýchľovač rozbíjal atómy už takmer desať rokov a v procese robí niekoľko neuveriteľných objavov. Teraz, veľká aktualizácia jedného z jeho detektorov v kombinácii s nedávnym zvýšením sily zrážky sľubuje, že najväčší stroj na svete bude ešte lepší pri odomykaní subatomárnych tajomstiev vesmíru.
Včera, podľa Paul Rincon v BBC, inžinieri pri zrážke vymieňali veľký komponent známy ako „pixel tracker“ v kompaktnom solenoide Muon (CMS), jeden z hlavných experimentov pozdĺž oválneho LHC. Zložitosť a delikátnosť tohto postupu ho robí porovnateľným s vykonávaním operácie na otvorenom srdci rozsiahleho vedeckého nástroja, ktorý prekračuje hranicu medzi Švajčiarskom a Francúzskom, uvádza Rincon.
Kolízor používa 1 200 magnetov na vedenie dvoch lúčov častíc pohybujúcich sa takmer rýchlosťou svetla okolo oválu dlhého 16 míľ. Vedci potom prechádzajú cez tieto lúče, čo vedie k zrážkam s vysokou energiou, ktoré niekedy odhalia nové typy častíc. Medzi objavy, ktoré sa uskutočnili na LHC, patrí honosný Higgsov bozón a ďalšie exotické častice vrátane pentaquarkov a antiquarkov. Pozdĺž trasy lúča častíc sú štyri hlavné detektory, vrátane CMS, ktoré zachytávajú signály z rôznych typov častíc vytváraných zrážkami.
Potreba upgradovať CMS pochádza z nedávnej aktualizácie samotného supercollidera. V roku 2015, po dvoch rokoch obnovenia, začala LHC pôsobiť na 14 teravoltoch, čo je takmer dvojnásobok energie v porovnaní s 8 teravoltami, ktoré prevádzkovala počas prvých niekoľkých rokov. Detektor CMS, ktorý bežal pri nižšej energetickej úrovni, mohol súčasne snímať dráhy 25 alebo 30 nabitých častíc tak, že nasnímal zhruba 40 miliónov obrázkov za sekundu a zaznamenal ich ako prekrývajúce sa obrázky, ktoré sa museli oddeliť.
Kolízie s vyšším výkonom budú produkovať dvakrát toľko dráh častíc, čo znamená, že CMS musí zachytiť ešte viac údajov. Nový sledovač pixelov to umožní CMS. "Je to ako nahradiť 66-megapixlový fotoaparát 124-megapixlovým fotoaparátom, " hovorí Rincon technický koordinátor pre CMS Austin Ball. „Analógia fotoaparátu je obmedzená - jedná sa o 3D zobrazovací systém. Ide však o to, že nový systém je silnejší pri odhaľovaní účinkov vzájomného prekrývania viacerých kolízií. “
Včera tím dokončil uvedenie nového sledovača pixelov na svoje miesto. Ale to je len prvý krok. Musia to otestovať a uistiť sa, že funguje správne, než sa LHC znovu zapne 1. mája. „Je to ako dátum spustenia satelitu, “ hovorí Ball Ryanovi F. Mandebaumovi v Gizmodo. „Posledných pár mesiacov bolo vzrušujúcich, pretože sme boli dosť často vystavení tlaku. Dnes je to dôležitý kulminačný deň, aby sme zistili, že je nainštalovaný a správne namontovaný okolo lúča. “
Potom je neuveriteľne komplexný LHC známy svojimi oneskoreniami. Nezačalo fungovať skôr ako dva roky po dátume uvedenia na trh. Odvtedy viedli problémy vrátane skratov, viacerých samovražedných lasičiek a vtákov nesúcich bagetu k mnohým menším výpadkom a oneskoreniam.
Podľa tlačovej správy CERN, Európskej organizácie pre jadrový výskum, ktorá prevádzkuje LHC, bude nové zariadenie nakoniec nahradené snímačom pixelov tretej generácie, keď LHC prejde okolo roku 2020 ďalšou významnou aktualizáciou.
