Ha valaki véletlenül nem értesült volna még róla, ma egy új mérföldkövéhez érkeztünk a kísérleti részecskefizikának és az alapkutatásnak. Ma délután egy órakor sikerült az LHC-nek az első 7 TeV-es ütközéseket produkálnia mind a négy detektorrendszerben, több órás nyaláb élettartam mellett másodpercenként átlagosan 50 ütközést észleltek a detektorok. Ezzel megkezdődhet végre az LHC következő kétéves futási ciklusa, mely során feltérképezik a teljes energiatartományt 7 TeV-ig, majd a proton-proton ütközések után nehézionokat is ütköztetnek majd a kvark-gluon plazma vizsgálatának céljából.
A CMS csapata már kiadta a saját hivatalos közleményét, amelyet a kísérlet magyar tagjai le is fordítottak:

A CMS közleménye a 7 TeV energiájú protonütközésektől

Genf, 2010. március 30.

A mai napon a CERN Nagy Hadronütköztetőjében (LHC) működésének megkezdése óta először sikerült a világrekordnak számító 3,5 TeV energiájú protonnyalábok ütköztetése. Ezeket az ütközéseket a CMS (Compact Muon Solenoid) kísérlet is megfigyelte, ezzel megkezdte az LHC-n tervezett fizikai kutatóprogramját.
Genfi helyi idő szerint 12:58:34-kor az LHC irányítóközpontja ütközőnyaláb üzemmódra állította át a gyorsítót. Ezeket az ütközéseket a CMS detektor azonnal érzékelte. Pillanatokkal később a detektor teljes számítástechnikai kapacitása munkába állt és elkészítette a CMS detektorban történt 7 TeV energiájú ütközések első képeit.
A protonnyalábok ütköztetése közben a CMS detektor teljes mértékben működőképes volt és az adatgyűjtés első órájában mintegy 200000 eseményt rögzített. A gyűjtött adatokat a CERN hatalmas számítógépfarmja igen gyorsan feldolgozta és eltárolta. Az adatok ezek után átkerülnek a kísérletekben a világ minden tájáról résztvevő kutatókhoz, akik további, részletesebb adatkiértékeléseket tudnak majd rajtuk végezni.
Első lépésként a CMS pontosan meghatározta az ütközések pontos helyzetét, melynek segítségével mind a detektor, mind a gyorsító működése tovább javítható. Az adatoknak a mérésekkel egyidőben zajlott feldolgozása azt az eredményt hozta, hogy az ütközések a 15 méter átmérőjű CMS detektor geometriai közepéhez képest 3 milliméteres távolságon belül következtek be.
Ez a mérés az eredményen kívül jól mutatja a 27 km kerületű LHC gyorsító lenyűgözően pontos működését, valamint a CMS detektor mérési képességét.
A mérések alatt kitűnően működött a CMS minden alkotóeleme a detektoregységektől a trigger- és adatgyűjtőrendszeren át a GRID-ig, mely az adatok feldolgozásában és a kutatóhelyekre történő szétosztásában vesz részt.
“Ez az a pillanat, melyet annyira vártunk és melyre annyira készültünk oly sok éven át. Olyan új és még felfedezetlen terület határán állunk, amelynek tanulmányozásával választ kaphatunk a modern fizika számos kérdésére” mondta Guido Tonelli a CMS kísérlet vezetője. “Miért van egyáltalán anyag az Világegyetemben? Mi alkotja a Világegyetem 95%-át? Leírható-e az ismert négyfajta erő egyetlen közös elmélettel?” A válasz talán megtalálható azoknak a részecskéknek a laboratóriumban történő előállításával és tulajdonságaiknak megismerésével, melyek eddig megfigyelhetetlenek voltak a fizikusok számára. “Hamarosan megkezdjük a Higgs-bozon és más elméletek által jósolt részecskék utáni szisztematikus keresést. Egy ilyen új elmélet például a Szuperszimmetria, mely képes megmagyarázni az világegyetemünkben található ún. sötét anyag miért van jelen olyan nagy mennyiségben. Ha az elméletek által megjósolt új részecskék léteznek, biztosak lehetünk abban, hogy a CMS detektor képes lesz őket érzékelni.” Mielőtt azonban elkezdenénk a kutatást először teljesen meg kell érteni a CMS detektor működését. “Már elkezdtük az ismert részecskék megfigyelését, ezzel a detektor válaszának, valamint az új fizikai folyamatok háttereinek a pontos leírását. Nagyon izgalmas időszak előtt állunk.”
A CMS-ben megfigyelt első ütközések képei és animációi az alábbi CMS weboldalon érhetők el: http://cms.cern.ch
A CMS egyike az LHC két általános célú kísérletének, amelyek az új fizikai folyamatok tanulmányozásának céljából épültek. A CMS-t arra tervezték, hogy képes legyen megfigyelni az LHC proton-proton ütközéseiben lezajló fizikai folyamatokat és a létrejövő részecskéket. Feladata az, hogy olyan kérdésekre keressen választ, mint: Miből épül föl a Világegyetem és milyen erők hatnak benne kölcsön? Mi okozza a tömeget? A detektor képes a már ismert részecskék tulajdonágainak az eddigieknél sokkal pontosabb mérésére, valamint olyan folyamatok megfigyelésére, melyeket eddig más berendezésekkel nem sikerült megismernünk. Ez a fajta kutatás nem csupán az Világegyetem működéséről megszerzett tudásunkat gyarapítja, hanem olyan technológiák fejlesztését is ösztönzi, melyek a mindennapi életünkre is hatással lehetnek.
Az LHC gyorsító most induló mérési időszaka várhatóan tizennyolc hónapig tart majd. Ez az időtartam lehetőséget nyújt arra, hogy a kísérletek elegendő adatot tudjanak gyűjteni, melyek segítségével azután az új fizikai folyamatok megismerése is lehetővé válik.
A CMS tervezése 1992-ben kezdődött. Az óriási detektor (15m átmérőjű, 21m hosszú, súlya pedig 12500 tonna) megépítése 16 év munkáját igényelte a valaha létesült legnagyobb tudományos közösségtől, melyben a világ 39 országa 182 intézetének 3600 kutatója dolgozott együtt.
Magyarország a CMS programban annak indulása, azaz 1992-óta vesz részt. Ennek keretén belül négy intézet, az MTA Atommagkutató Intézete (Debrecen), az MTA Részecske- és Magfizikai Kutatóintézete (Budapest), a Debreceni Egyetem, valamint az Eötvös Loránd Tudományegyetem (Budapest) több mint ötven kutatója és diákja dolgozott, vagy dolgozik ma is a kísérlet megvalósításán. Magyarország a detektor építésében a müonkamrák helyzetmeghatározó rendszere, valamint az ún Forward Calorimeter detektorelem tervezésében, kivitelezésében és üzemeltetésében vesz részt. Ezen kívül kutatóink és diákjaink bekapcsolódtak a fizikai adatok kiértékelésébe is.
Prof. Trócsányi Zoltán, a Debreceni Egyetem tanára elmondta: “Amint a detektor nevéből (müon szolenoid) is sejthető, a müonok pályájának pontos észlelése nagyon lényeges a CMS működése szempontjából. Úgy gondoljuk, hogy a müonkamrák helyzetmeghatározó rendszerének kidolgozásával mérsékelt költségvetéssel is hasznosan és látványosan tudtunk a detektorrendszer felépítéséhez hozzájárulni.”

Mellékeltek pár szép képet is:

További eredményes munkát kívánok ezennel is az LHC mellett dolgozó magyar kutatóknak!
Reklámok