CERN: E’ iniziata la nuova avventura di LHC e dei suoi esperimenti

La seconda stagione del Large Hadron Collider (Foto: CERN)

A cura di Istituto Nazionale di Fisica Nucleare

È iniziato il nuovo corso della macchina più potente mai costruita dall’uomo.
Lungo l’anello di 27 km del Large Hadron Collider (LHC), il superacceleratore del CERN di Ginevra, i quattro giganti della fisica, ATLAS, CMS, ALICE e LHCb, cominciano adesso a raccogliere stabilmente i dati prodotti nelle collisioni tra protoni accelerati all’energia record di 13.000 miliardi di elettronvolt (13 TeV), quasi il doppio di quella che ha permesso, nel 2012, d’imbrigliare il bosone di Higgs. Un’energia mai raggiunta prima in laboratorio, alla quale da ora l’acceleratore e i rivelatori lavoreranno a regime per i prossimi tre anni di attività.
Nella beam pipe, la “pista magnetica” a 100 metri di profondità al confine tra Francia e Svizzera, “treni” di pacchetti di protoni corrono quasi alla velocità della luce, circolando in direzioni opposte, guidate da potenti magneti superconduttori, e scontrandosi in corrispondenza degli esperimenti. Oggi LHC è stato riempito con 12 pacchetti ciascuno contenente circa 100 miliardi di protoni. Questo numero sarà progressivamente aumentato fino ad arrivare a 2800 pacchetti per fascio, consentendo a LHC di produrre fino a 1 miliardo di collisioni al secondo.
C’è grande eccitazione per questa nuova stagione di LHC (il RUN2), non solo tra i ricercatori, tecnici e ingegneri che lavorano a LHC, tra cui circa 1500 italiani, la metà coordinati dall’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), ma all’interno della comunità mondiale della fisica delle particelle. Grazie ai dati che saranno raccolti nei prossimi tre anni, si aprirà, infatti, una nuova finestra sull’universo subnucleare.

Il 21 maggio sono state effettuate, per la prima volta, le collisioni a 13.000 miliardi di elettronvolt, 13 TeV, all’interno dell’acceleratore più grande del mondo. È ancora un test, ma i fisici di LHC lo definiscono una delle tappe fondamentali sulla strada verso la nuova fase di attività del progetto LHC, il cosiddetto RUN2. Non si tratta di una vera e propria presa dati. Non ancora. Secondo gli scienziati di LHC, di cui fanno parte circa 700 italiani coordinati dall’INFN, queste collisioni servono, principalmente, a preparare la macchina per il suo nuovo corso. Permetteranno, infatti, in questi giorni di verificare, ad esempio, la stabilità dei fasci, che sono più focalizzati rispetto al passato, e i sistemi di protezione degli stessi rivelatori. “I primi test con i fasci a 6.5 TeV di energia sono andati benissimo”, afferma entusiasta Anna Di Ciaccio, responsabile nazionale di ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS), che in queste ore è nella sala di controllo dell’esperimento a seguire le operazioni. “È veramente emozionante aver visto i fasci circolare a quest’energia record per ore nell’anello e assistere alle prime collisioni a 13 TeV. Tra una decina di giorni inizierà la presa dati stabile con i fasci a 6.5 TeV e si aprirà un capitolo nuovo e sicuramente affascinante nella storia della fisica delle particelle”, conclude Di Ciaccio.

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