Il Large Hadron Collider sta distruggendo gli atomi da quasi un decennio ormai, e facendo alcune incredibili scoperte nel processo. Ora, un importante aggiornamento di uno dei suoi rivelatori combinato con un recente aumento della potenza del collettore promette di rendere la macchina più grande del mondo ancora migliore nello sbloccare i segreti subatomici dell'universo.
Ieri, secondo Paul Rincon alla BBC, gli ingegneri del collider hanno sostituito un grosso componente noto come "pixel tracker" nel solenoide compatto di Muon (CMS), uno dei maggiori esperimenti lungo l'ovale dell'LHC. La complessità e la delicatezza di questa procedura lo rendono paragonabile all'esecuzione di interventi a cuore aperto sull'enorme strumento scientifico, che si trova a cavallo del confine tra Svizzera e Francia, riferisce Rincon.
Il collider utilizza 1.200 magneti per guidare due fasci di particelle che si muovono quasi alla velocità della luce attorno all'ovale lungo 16 miglia. I ricercatori attraversano quindi quei raggi, provocando collisioni ad alta energia che a volte rivelano nuovi tipi di particelle. Le scoperte fatte all'LHC includono il decantato bosone di Higgs e altre particelle esotiche tra cui pentaquark e antiquark. Lungo il percorso del raggio di particelle ci sono quattro principali rivelatori, incluso CMS, che raccolgono segnali da diversi tipi di particelle create dalle collisioni.
La necessità di aggiornare CMS deriva da un recente aggiornamento del supercollider stesso. Nel 2015, dopo due anni di riavvolgimento, l'LHC ha iniziato a funzionare a 14 teravolt, quasi il doppio dell'energia degli 8 teravolt a cui operava durante i suoi primi anni. Funzionando al livello di energia più basso, il rivelatore CMS poteva immaginare i percorsi di 25 o 30 particelle cariche alla volta prendendo circa 40 milioni di immagini al secondo, registrandole come immagini sovrapposte che dovevano essere distrutte.
Le collisioni di maggiore potenza produrranno il doppio dei percorsi delle particelle, il che significa che il CMS deve acquisire ancora più dati. Il nuovo pixel tracker consentirà al CMS di farlo. "È come sostituire una fotocamera da 66 megapixel con una fotocamera da 124 megapixel", afferma Austin Ball, coordinatore tecnico del CMS, dice a Rincon. “Esistono limiti all'analogia della fotocamera: è un sistema di imaging 3D. Ma il punto è che il nuovo sistema è più potente nel districare gli effetti di avere più collisioni sovrapposte. "
Ieri il team ha terminato di installare il nuovo pixel tracker. Ma questo è solo il primo passo. Devono testarlo e assicurarsi che funzioni correttamente prima che l'LHC si riaccenda il 1 ° maggio. "È come la data di lancio di un satellite", dice Ball a Ryan F. Mandebaum a Gizmodo. "Gli ultimi mesi sono stati entusiasmanti, perché siamo stati molto sotto pressione. Oggi, per trovarlo installato e adattarsi correttamente alla trave, questo è un giorno culminante importante. ”
Inoltre, l'LHC incredibilmente complesso è noto per i suoi ritardi. Non ha nemmeno iniziato a funzionare fino a più di due anni dopo la sua data di lancio iniziale. Da allora, problemi tra cui cortocircuiti, donnole suicide multiple e un uccello che trasporta baguette hanno portato a molti arresti e ritardi minori.
Secondo un comunicato stampa del CERN, l'Organizzazione europea per la ricerca nucleare che gestisce l'LHC, il nuovo dispositivo verrà infine sostituito da un tracker di pixel di terza generazione quando l'LHC subirà un altro importante aggiornamento, intorno al 2020.
