W lipcu br. w LHC uruchomiono trzecią serię eksperymentów (Run 3), w której to odnotowano zderzenia proton-proton z rekordową energią 13,6 TeV. Teraz, 25 listopada, po czteroletniej przerwie, w LHC ponownie zaczęły krążyć jądra ołowiu. Są one zbudowane z 208 nukleonów (protonów i neutronów), a w CERN są wykorzystywane do badania plazmy kwarkowo-gluonowej (QGP). Jest to stan materii, w którym cząstki elementarne – kwarki i gluony – nie są zamknięte w nukleonach, ale poruszają się chaotycznie, jak cząsteczki gazu.
W najnowszym teście przeprowadzonym w LHC jądra ołowiu przyspieszono i zderzono z rekordową energią 5,36 TeV. To ważne osiągnięcie dla fizyków – eksperymenty będą kontynuowane w kolejnych latach (Run 3 i Run 4).
Czytaj też: W LHC odkryto nowe egzotyczne cząstki elementarne
Przeprowadzony test był również kamieniem milowym dla ALICE, eksperymentu LHC, specjalizującego się w badaniu zderzeń jonów ołowiu. Jego instrumenty zmodernizowano podczas niedawnego wyłączenia akceleratora – teraz ALICE ma kilka nowych detektorów, a te istniejące są znacznie wydajniejsze. Nowe detektory zapewniają wyższą rozdzielczość przestrzenną w rekonstrukcji trajektorii i własności cząstek powstających w zderzeniach.
Przy okazji, uruchomiono także inne podsystemy LHC. ATLAS przetestował unowocześnienia oprogramowania selekcyjnego (wyzwalającego), które ma usprawnić zbieranie danych z zakresu fizyki ciężkich jonów w Run 3. Przetestowano nowy wyzwalacz toru cząstek, zaprojektowany tak, by wykrywać szerszy zakres tzw. zderzeń ultraperyferyjnych. CMS zmodernizował kilka elementów łańcuchów odczytu, wyzwalania i rekonstrukcji, aby móc w pełni wykorzystać wysokoenergetyczne zderzenia ołów-ołów. LHCb rozpoczął uruchamianie swojego zupełnie nowego detektora w trudnych warunkach zderzeń typu ołów-ołów charakteryzujących się bardzo dużą liczbą cząstek. LHCb zbierał zderzenia ołów-argon przy użyciu nowego systemu SMOG2, który jest unikalny dla eksperymentu i jest zaprojektowany do wstrzykiwania gazów szlachetnych do obszaru zderzeń LHCb.
Czytaj też: Fizyka kwantowa – siedem faktów, które warto znać
Mimo iż sam test był krótki, to fizycy z CERN uważają go za wielki sukces LHC. Cztery duże detektory akceleratory po raz pierwszy namierzyły i zarejestrowały zderzenia ołowiu przy nowych, rekordowych energiach. Próby te będą trampoliną do kolejnych ważnych odkryć, których możemy spodziewać się już w 2023 r.
