Veliki hadronski trkalec že skoraj desetletje skupaj razbija atome in v tem procesu naredi nekaj neverjetnih odkritij. Zdaj velika nadgradnja enega od njegovih detektorjev v kombinaciji z nedavnim povečanjem moči trkalnika obljublja, da bo največji stroj na svetu še boljši pri odklepanju podatomskih skrivnosti vesolja.
Včeraj je, kot pravi Paul Rincon iz BBC-ja, inženirji na trkalniku zamenjali veliko komponento, znano kot "pixel tracker", v kompaktnem muonskem solenoidu (CMS), enem največjih poskusov vzdolž ovala LHC. Kompleksnost in občutljivost tega postopka je primerljiva z izvajanjem operacij na odprtem srcu na ogromnem znanstvenem instrumentu, ki ovira mejo med Švico in Francijo, poroča Rincon.
Trkalnik uporablja 1200 magnetov za vodenje dveh snopov delcev, ki se gibljejo skoraj s svetlobno hitrostjo okoli 16 milj dolgega ovala. Raziskovalci nato prečkajo te žarke, kar ima za posledico trke z visoko energijo, ki včasih razkrijejo nove vrste delcev. Odkritja, izvedena na LHC, vključujejo hvaljen Higgsov bozon ter druge eksotične delce, vključno s pentakvarki in antikvarki. Vzdolž poti žarka delcev so štirje glavni detektorji, vključno s CMS, ki pobirajo signale iz različnih vrst delcev, ki nastanejo ob trčenju.
Potreba po nadgradnji CMS izhaja iz nedavne nadgradnje samega superkolesarja. Leta 2015 je LHC po dveh letih preusmerjanja začel delovati s 14 teravolti, kar je skoraj dvakrat večja energija od 8 teravoltov, ki jih je delovala v svojih prvih nekaj letih. CMS detektor, ki deluje na nižji ravni energije, lahko naenkrat posname poti 25 ali 30 nabitih delcev, tako da posname približno 40 milijonov slik na sekundo in jih posname kot naložene slike, ki jih je bilo treba razstaviti.
Trčenja z večjo močjo bodo ustvarila dvakrat več poti delcev, kar pomeni, da mora CMS zajeti še več podatkov. Novi slikovni sledilnik bo CMS-u to omogočil. "To je tako, kot da bi kamero s 66 milijoni slikovnih pik zamenjali s kamero s 124 milijoni slikovnih pik, " je povedal Austin Ball, tehnični koordinator za CMS, Rincon. "Omejitve fotoaparata so omejene - to je sistem 3D slik. Bistvo pa je, da je nov sistem močnejši pri odmiku učinkov več trkov, ki se nalagajo drug na drugega. "
Včeraj je ekipa končala s postavljanjem novega sledilnika pikslov. Toda to je samo prvi korak. Preizkusiti ga morajo in se prepričati, ali deluje pravilno, preden se LHC 1. maja ponovno vklopi. "To je kot datum izstrelitve za satelit, " Ball pravi Ryan F. Mandebaum v Gizmodu. "Zadnjih nekaj mesecev je bilo razburljivo, saj smo bili pod velikim pritiskom časa. Danes je pravilno postavljen in pravilno nameščen okoli cevi, je to pomemben vrhunec. "
Potem je spet neverjetno zapleten LHC znan po svojih zamudah. Delovati je začel šele pred več kot dvema letoma od začetka predstavitve. Od takrat so težave, vključno s kratkimi stiki, večkratnimi samomorilnimi lasmi in pticami, ki nosijo bagueto, povzročile številne manjše zaustavitve in zamude.
V sporočilu za javnost CERN-a, Evropske organizacije za jedrske raziskave, ki upravlja LHC, bo nova naprava na koncu leta 2020 nadomeščena s slikovnim sledilnikom tretje generacije, ko bo LHC doživel še eno večjo nadgradnjo.
