Инженеры и рабочие ЦЕРН начали расширение тоннеля БАК и постройку новых галерей и комплексов, которые повысят число сталкиваемых частиц в 10 раз и позволят физикам искать следы самых редких событий в 2026 году,
пресс-служба организации.
"Проект HL-LHC позволит БАК проникнуть далеко за рамки того, что мы изначально планировали изучать, даст нам множество новых возможностей для совершения массы открытий. Он поможет нам точнее измерить свойства частиц, таких как бозон Хиггса, и понять, как работает Вселенная", — заявила Фабиола Джанотти (Fabiola Gianotti), генеральный директор ЦЕРН.
Большой адронный коллайдер был построен в 2008 году для поиска следов "частицы Бога", бозона Хиггса, последней недостающей части Стандартной модели физики. За восемь лет работы он пережил одно крупное обновление, в ходе которого энергия сталкиваемых частиц была увеличена в два раза, и несколько мелких "апгрейдов", значительно повысивших эффективность сбора данных.
БАК удалось решить свою главную задачу еще в 2012 году, примерно за год до первой плановой остановки машины и ее обновления. Впоследствии ученым удалось найти множество других редких частиц и проверить остальные аспекты Стандартной модели, однако следы новой физики, за исключением громкого фиаско с "частицей массой в 750 ГэВ", так и не удалось обнаружить.
Сегодня, как отмечает Джанотти, ЦЕРН официально начал постройку обновленной версии БАК, которая сможет решать подобные задачи благодаря тому, что его "светимость" – число одновременно сталкивающихся частиц – будет повышена на порядок. Начиная с 2026 года, в кольце коллайдера каждую секунду будут сталкиваться примерно 10 миллиардов протонов или сопоставимое число тяжелых ионов.
Проект обновленной версии БАК, HL-LHC, появился еще в ноябре 2011 года, задолго до того, как физики начали видеть первые намеки на существование бозона Хиггса. Он был официально одобрен ЦЕРН летом 2016 года, после чего ученые начали конструировать первые прототипы новых приборов, которые будут установлены в кольцо ускорителя в ближайшие месяцы и годы.
В общей сложности, примерно 1,2 километра из 27 километров кольца БАК будут полностью заменены на новые приборы, необходимые для фокусировки пучков частиц и повышения их "кучности" при сохранении их энергии на отметке в 13 ТэВ. В их числе – сверхпроводящие магниты, чье магнитное поле будет в 1,5 раза сильнее, чем у старых компонентов коллайдера, и инжекторы частиц, созданные в России.
В общей сложности, на это обновление будет потрачено около миллиарда евро и примерно восемь лет работ. Обновление БАК будет вестись параллельно с его текущей научной работой – физики планируют подключить новые комплексы к БАК, а также установить новые магниты и прочие компоненты в "кольцо" коллайдера во время двух больших пауз, намеченных на 2019-2020 и 2024-2026 года.
После установки всех "апгрейдов", как отмечает Джанотти, новая версия БАК в первый год работы соберет столько же данных, как за все прошлые кампании наблюдений, и поймает около 15 миллионов бозонов Хиггса, что в пять раз больше, чем ему удалось найти в прошлом году. Это продлит жизнь БАК еще на 10-20 лет и позволит ему конкурировать с ускорителями нового поколения.
