Várakozáson felül kezdett az LHC

A protonok megtették első teljes köreiket a világ legerősebb részecskegyorsítójában az összesereglett fizikusok nagy örömére.

A kísérletek 9 óra 30 perckor vették kezdetüket, amikor a Large Hadron Collider (LHC) projektvezetője, Lyn Evans és csapata megkezdte a protonok belövését a körgyűrűbe. A fény sebességének 99,9998%-ával száguldó sugarak fokozatosan egyre több és több kilométert tettek meg, miközben a fizikusok folyamatosan irányították a sugarakat. Az LHC gyűrűt néhány kilométerenként úgynevezett kollimátorokkal látták el, melyek a sugarak útját egyengetik. Evans és munkatársai egyenként távolították el ezeket az eszközöket, miután meggyőződtek, hogy pontosan tudják irányítani a protonokat az adott szakaszon.

Az első teljes kört 10 óra 25 perckor sikerült megtenniük a 27 kilométeres alagútban, az óra járásának megfelelő irányban. A két nagy vizsgáló állomáson, az CMS-en, illetve az ATLAS-on dolgozó fizikusok detektoraikon részecskezáporokat láttak, amikor a protonok a kollimátoroknak csapódtak.


Az egyik kollimátornak történő ütközés pillanata a CERN felvételén
A rendszer jobban működött a vártnál; csupán 55 percet vett igénybe a sugár körbevezetése a teljes szakaszon, emellett az LHC-t is sikerült első nekifutásra üzembe helyezni, amiben nem sokan reménykedtek. Korábban Evans úgy nyilatkozott, nem tudja meddig fog tartani a sugár körbevezetése. "A Large Electron Positron (LEP) részecskegyorsító esetében 12 órát vett igénybe egy sugár körbevezetése" - mondta Evans. A LEP volt az LHC előfutára, ami 2000-ben fejezte be működését.

Vesztergombi György, a CERN-ben működő magyar kutatócsoport vezetője az Apolló-programhoz hasonlította az LHC-projektet. "Körülbelül ott tartunk, amikor az űrhajót a kilövőállványra helyezték, s most kezdik feltölteni a tankjait. Esetünkben ez a nyaláb feljavítása. Amikor protonnyalábot elkezdik gyorsítani, az a kilövés pillanata, s akkor kerülünk a Föld-körüli pályára, amikor elérjük az 5 teraelektronvolt (TeV) energiát. A program akkor kezdődik, amikor stabilan tudjuk ezt az 5 TeV energiájú két nyalábot egymással szemben körbevinni. "Az Apolló-űrhajónál a Holdra-szállás volt a kritikus pont, ennél a projektnél pedig az, hogy képesek legyünk úgy összerakni az összes rendszert, hogy együtt tudjon működni. Azt mondhatjuk, hogy az első protonnyaláb indítása kis lépés az LHC életében, de nagy lépés a tudományban" - mondta.

A nap nem volt mentes a drámáktól sem, éjszaka a gyűrűt valamivel az abszolút nulla fok feletti 1,9 Kelvin fokon tartó kriogén rendszer meghibásodott, a rendkívül alacsony hőmérséklet viszont elengedhetetlen a szupravezető mágnesek működéséhez. A problémát szerencsére még az éjszaka folyamán sikerült orvosolni, így a napi menetrend nem szenvedett semmilyen fennakadást. A tervek szerint a délelőtti műveletet fogják a nap további részében is megismételni, ezúttal az óra járásával ellentétes irányába keringetve a sugarat. Evans tájékoztatása szerint az első ütköztetésre még heteket kell várnunk, az egymással ellentétes irányba haladó protonsugarak 7 TeV energiával csapnak majd össze.

A projekt megvalósításában a CERN 20 tagországa vett részt, illetve néhány megfigyelői státusban lévő állam, egyebek közt az USA és Japán. Magyar részről 50-60 kutató, az MTA KFKI Részecske- és Magfizikai Kutatóintézetének és a Debreceni Atommagkutató Intézetének munkatársai, valamint a Debreceni Egyetem szakemberei csatlakoztak e kísérletekhez. A debreceni fizikusok a hadrongyűrű legnagyobb detektorának, a CMS-nek (Compact Muon Solenoid) a megalkotásában vettek részt.

Az LHC-t bemutató nagycikkünk