Rekord energiaszintű protonnyalábokat vezettek körbe a nagy hadronütköztetőben

Rekordnak számító 3,5 teraelektronvoltos energiaszinten vezettek körbe pénteken két protonnyalábot a világ legnagyobb részecskegyorsítójában, az Európai Nukleáris Kutatási szervezet (CERN) nagy hadronütköztetőjében (LHC).

A CERN közleménye szerint az operátoroknak mindkét irányban sikerült cirkuláltatni a protonnyalábokat a 27 kilométeres alagútban. A 3,5 TeV a háromszorosa az eddig a hadronütköztetőben elért energiaszintnek (1 TeV ezermilliárd elektronvoltot jelent). A kísérlet következő jelentős lépése néhány napon belül várható, amikor ütköztetni kezdik a protonnyalábokat. A világ eddigi legkomplexebb berendezése, amely Genf közelében, a francia-svájci határon működik, a 13,7 milliárd évvel ezelőtt, az ősrobbanás után röviddel uralkodó állapotokat hivatott újraalkotni.

A berendezés segítségével a fényhez közeli sebességre gyorsítanak fel protonnyalábokat, majd ütköztetnek egymással. Ennek során új elemi részecskék jönnek létre, általában igen rövid élettartammal, amelyek tanulmányozásával az anyag tulajdonságait és a világegyetem keletkezésének titkait remélik megfejteni a fizikusok. A kutatók az univerzum 96 százalékát kitöltő sötét anyag és sötét energia természetét szeretnék megismerni, ám a legfőbb céljuk megtalálni az úgynevezett Higgs-bozont, amelyet gyakran "isten-részecskének" is neveznek. Peter Higgs skót fizikus 1964-ben jósolta meg a létét egy olyan részecskének, amely képes tömeget adni más részecskéknek, és feltételezése szerint végső soron lehetővé tette az univerzum létrejöttét.

Az első protonnyalábokat 2008. szeptember 10-én vezették körbe a húszéves munkával, 3,9 milliárd eurós (1055,5 milliárd forintos) költséggel megépült létesítményben. Kilenc nappal később rövidzárlat keletkezett, és elszivárgott 1 tonnányi a hűtőrendszerben lévő héliumból, amellyel biztosítják az LHC működéséhez szükséges 1,9 kelvines (mínusz 271 Celsius fokos) hőmérsékletet. A nagy hadronütköztetőt le kellett állítani.

Tizennégy hónapos szünet után tavaly november 20-án indították újra a berendezést, és a közel négyhetes üzemidő alatt egymilliónál több ütköztetést végeztek el. A protonnyalábokat rekordnak számító, 2,36 teraelektrovoltos energiaszinten ütköztették; ez lehetővé tette a kutatóknak az adatgyűjtést, majd a berendezést tervszerű karbantartásra állították le. A leállást arra használták fel, hogy felkészítsék a nagy hadronütköztetőt a magasabb energiaszinten való működésre. Az eljövendő hónapokban 7 TeV energiával (mindkét irányból 3,5 TeV-vel) tervezik ütköztetni a protonnyalábokat.

Az eredetileg tervezett 14 TeV energiaszint eléréséhez egy újabb technikai leállás lesz szükséges.