Conform Mediafax: Nouă structură de precizie la CERN, esențială pentru viitorul fizicii fundamentale

O componentă mecanică de ultimă generație, denumită TB2S, a fost finalizată și transportată la Organizația Europeană pentru Cercetare Nucleară (CERN) din Geneva. Această structură ingenioasă va juca un rol crucial în modernizarea acceleratorului Large Hadron Collider (LHC), transformându-l în versiunea High-Luminosity LHC (HL-LHC). Noua configurație promite să quadrupleze numărul de coliziuni între particule, deschizând astfel noi frontiere în înțelegerea universului la nivel fundamental.

Modernizarea LHC, după 16 ani de funcționare

Acceleratorul LHC, un pilon al fizicii de particule, și-a încheiat recent ciclul de funcționare după mai bine de 16 ani. Între timp, va trece printr-un proces complex de modernizare, urmând ca până în 2030 să fie relansat sub denumirea de High-Luminosity LHC. Scopul principal al acestei investiții masive este creșterea exponențială a numărului de coliziuni, ceea ce va permite colectarea unui volum de date de aproximativ zece ori mai mare până în 2041, anul estimat pentru finalizarea programului.

O componentă esențială pentru noul detector CMS

Structura TB2S reprezintă scheletul mecanic exterior al viitorului detector CMS (Compact Muon Solenoid), unul dintre cele două mari experimente care au contribuit la descoperirea bosonului Higgs în 2012. Detectoarele actuale ajung la limita rezistenței din cauza radiațiilor intense, iar creșterea semnificativă a intensității fasciculelor de particule în noua configurație necesită echipamente mai sensibile și mai durabile. TB2S va susține noile module de detecție și va servi drept bază pentru asamblarea celorlalte componente ale viitorului detector.

Structura, cu o lungime de aproximativ 2,3 metri, este realizată predominant din materiale compozite pe bază de fibră de carbon, selectate pentru rezistența și greutatea lor optimă. Inginerii au acordat o atenție deosebită minimizării cantității de material prin care trec particulele, pentru a asigura precizia măsurătorilor. Proiectul, demarat în 2017, a implicat laboratoare și companii din mai multe țări europene, cu fabricarea componentelor din fibră de carbon în Italia, prelucrarea unor elemente în Franța și asamblarea finală la Institutul de Fizică și Chimie din Strasbourg.

După finalizarea testelor mecanice și verificărilor de precizie, TB2S a fost transportat la CERN și instalat într-o cameră albă. În lunile următoare vor începe testele de integrare, iar instalarea detectoarelor definitive este programată să demareze din 2027. Cercetătorii francezi continuă, de asemenea, fabricarea modulelor de detecție, care vor fi testate la temperaturi de aproximativ -30 de grade Celsius înainte de a fi expediate la CERN, finalizarea acestei etape fiind estimată pentru sfârșitul anului 2028.

Faza High-Luminosity LHC este considerată o investiție științifică majoră pentru următorul deceniu. Creșterea numărului de coliziuni va permite fizicienilor să studieze cu o precizie fără precedent particule și fenomene extrem de rare, să testeze limitele Modelului Standard și să caute indicii privind existența unei noi fizici, inclusiv particule care ar putea explica materia întunecată sau alte mistere ale universului.

Sursa: Mediafax