Una delle prime collisioni protone-protone osservate dall'esperimento ALICE nel 2017, il 13 maggio durante la fase di commissioning del fascio LHC. ALICE ha usato queste prime collisioni per mettere a punto le sue apparecchiature e prepararsi per la nuova stagione della fisica di LHC. Credito:CERN
La settimana scorsa, i rivelatori del Large Hadron Collider (LHC) hanno assistito alle loro prime collisioni del 2017. Queste collisioni di prova non erano per la ricerca fisica, invece sono stati prodotti come parte del processo di riavvio dell'LHC. Ma abbi pazienza, l'acquisizione dei dati per la fisica inizierà tra qualche giorno.
Poiché le particelle hanno ricominciato a circolare nell'anello grande, gli operatori dell'LHC hanno testato e regolato 24 ore al giorno per trasformare l'LHC in una vera e propria fabbrica di collisioni. Il loro lavoro consiste nel formare treni di grappoli, costruendoli nelle prossime settimane a diverse centinaia e poi diverse migliaia di grappoli per trave.
Per stabilire questa linea di produzione di particelle, tutti i sistemi dell'acceleratore devono essere perfettamente regolati. LHC è una macchina estremamente complessa che comprende migliaia di sottosistemi e ci vogliono settimane per regolarli tutti.
Le prime particelle sono circolate il 29 aprile 2017 e, subito dopo, gli operatori hanno iniziato a lavorare sulla loro lunga lista di aggiustamenti. Hanno testato il sistema a radiofrequenza, che accelera le particelle. Hanno portato l'energia del raggio fino al suo valore operativo di 6,5 TeV. Hanno testato il sistema di dump del fascio, che espelle le particelle in un blocco di grafite, se necessario. Hanno testato e allineato tutti i collimatori, dispositivi simili a ganasce che si chiudono attorno al raggio per assorbire le particelle vaganti. Hanno eseguito cicli di rampa e compressione del grappolo di protoni. Finalmente, hanno eseguito regolazioni fini delle centinaia di magneti correttori, regolando la traiettoria del raggio con una precisione di un micron nei punti di collisione.
Questa immagine mostra una spruzzata di raggio, come osservato dall'esperimento ATLAS del 29 aprile, il giorno del riavvio di LHC. Gli schizzi di fascio sono generati puntando i fasci sui collimatori vicini agli esperimenti, in questo caso a 140 metri dal punto di interazione ATLAS. Una volta che l'LHC è tornato in funzione, gli esperimenti utilizzano gli schizzi di raggio per sincronizzare i loro sottorivelatori con l'orologio dell'acceleratore. Credito:CERN
Mercoledì scorso, hanno iniziato a far collidere i raggi per poter regolare i punti di interazione al centro degli esperimenti. Questa fase viene eseguita con travi cosiddette "pilota", contenente meno di dieci grappoli e meno protoni rispetto alle corse di fisica. Queste prime collisioni consentono inoltre agli esperimenti di regolare i propri rivelatori.
Nei prossimi giorni, gli operatori continueranno a regolare e ad allineare l'attrezzatura. Una volta completati tutti questi passaggi, potranno annunciare "travi stabili", il tanto atteso segnale per l'inizio della nuova stagione di rilevazione degli esperimenti.
Una spruzzata di raggio, come osservato dall'esperimento CMS del 29 aprile. A differenza delle collisioni protone-protone in cui le particelle provengono dal centro del rivelatore, in caso di schizzi le particelle attraversano il rilevatore orizzontalmente, da un lato all'altro. Credito:CERN
