Tabrakan Partikel pada Tingkat Energi Rekor Dunia

Large Hadron Collider, akselerator partikel terbesar dan terkuat di dunia, dimulai kembali pada 22 April 2022, setelah lebih dari tiga tahun pemeliharaan, konsolidasi, dan pekerjaan peningkatan.

Balok proton sekali lagi beredar di sekitar cincin 27 kilometer penabrak, menandai akhir dari jeda beberapa tahun untuk pekerjaan upgrade.

Pada tahun 2022, CERN sedang memulai ulang LHC setelah lebih dari tiga tahun pemeliharaan dan peningkatan, yang dikenal sebagai Long Shutdown 2 (LS2). Setelah dimulai ulang, energi akan naik ke tingkat rekor dunia saat CERN memulai LHC Run 3 untuk penelitian fisika. Kemudian 4 Juli akan menandai #Higgs10, peringatan 10 tahun penemuan Higgs boson.

Large Hadron Collider (LHC), akselerator partikel terbesar dan terkuat di dunia, telah dimulai kembali setelah istirahat lebih dari tiga tahun untuk pekerjaan pemeliharaan, konsolidasi, dan peningkatan. Hari ini, 22 April 2022, pukul 12:16 CEST, dua berkas proton beredar dalam arah yang berlawanan di sekitar cincin Large Hadron Collider sepanjang 27 kilometer (16,8 mil) dengan energi injeksi 450 miliar elektronvolt (450 GeV).

“Berkas-berkas ini beredar pada energi injeksi dan mengandung jumlah proton yang relatif kecil. Tabrakan berintensitas tinggi dan berenergi tinggi tinggal beberapa bulan lagi,” kata Kepala departemen Beams CERN, Rhodri Jones. “Tapi balok pertama mewakili keberhasilan restart akselerator setelah semua kerja keras dari shutdown yang lama.”

Terowongan LHC di titik 1. Kredit: CERN

“Mesin dan fasilitas mengalami peningkatan besar selama penghentian lama kedua kompleks akselerator CERN,” kata Direktur Akselerator dan Teknologi CERN, Mike Lamont. “LHC sendiri telah menjalani program konsolidasi ekstensif dan sekarang akan beroperasi pada energi yang lebih tinggi dan, berkat peningkatan besar pada kompleks injektor, ini akan memberikan lebih banyak data secara signifikan ke eksperimen LHC yang ditingkatkan.”

Balok percontohan beredar di LHC untuk waktu yang singkat pada Oktober 2021. Namun, pancaran yang beredar hari ini tidak hanya menandai berakhirnya penutupan panjang kedua untuk LHC, tetapi juga awal dari persiapan selama empat tahun pengambilan data fisika, yang diperkirakan akan dimulai musim panas ini.

Sampai saat itu, para ahli LHC akan bekerja sepanjang waktu untuk mengaktifkan ulang mesin secara progresif dan meningkatkan energi dan intensitas sinar dengan aman sebelum mengirimkan tumbukan ke eksperimen dengan energi rekor 13,6 triliun elektronvolt (13,6 TeV).

Lari ketiga dari LHC, yang disebut Run 3, akan melihat eksperimen mesin yang mengumpulkan data dari tabrakan tidak hanya pada energi rekor tetapi juga dalam jumlah yang tak tertandingi. Eksperimen ATLAS dan CMS masing-masing dapat mengharapkan untuk menerima lebih banyak tabrakan selama lari fisika ini daripada di dua lari fisika sebelumnya digabungkan, sementara LHCb, yang mengalami perombakan total selama penutupan, dapat berharap untuk melihat jumlah tabrakannya meningkat tiga kali lipat. . Sementara itu, ALICE, detektor khusus untuk mempelajari tabrakan ion berat, dapat mengharapkan peningkatan lima puluh kali lipat dalam jumlah total tabrakan ion yang tercatat, berkat penyelesaian baru-baru ini dari peningkatan besar.

Jumlah tabrakan akan memungkinkan tim fisikawan internasional di CERN dan di seluruh dunia untuk mempelajari boson Higgs dengan sangat rinci dan menempatkan Model Standar fisika partikel dan berbagai perluasannya ke pengujian yang paling ketat.

Hal lain yang dinanti-nantikan di Run 3 termasuk pengoperasian dua eksperimen baru, LEBIH CEPAT dan [email protected], dirancang untuk mencari fisika di luar Model Standar; tumbukan proton-helium khusus untuk ukuran seberapa sering rekan antimateri proton diproduksi dalam tumbukan ini; dan tumbukan yang melibatkan ion oksigen yang akan meningkatkan pengetahuan fisikawan tentang fisika sinar kosmik dan plasma kuark-gluonkeadaan materi yang ada tak lama setelah Dentuman Besar.