I fisici del centro di ricerca del CERN si sono scontrati martedì con particelle subatomiche nel Large Hadron Collider alle più alte velocità mai raggiunte. "Molte persone hanno atteso a lungo questo momento, ma la loro pazienza e dedizione stanno iniziando a pagare i dividendi". Già, gli strumenti nell'LHC hanno registrato migliaia di eventi e, al momento della stesura, l'LHC ha avuto più di un'ora di raggi stabili e in collisione.
Questo è un tentativo di creare mini-versioni del Big Bang che ha portato alla nascita dell'universo 13,7 miliardi di anni fa, fornendo nuove intuizioni sulla natura e l'evoluzione della materia nell'universo primordiale.
I raggi si scontrarono a 7 TeV nell'LHC alle 13:06 CEST. Questo segna il primo lungo periodo con un'energia tre volte e mezzo superiore a quella precedentemente raggiunta con un acceleratore di particelle.
"Con queste energie di collisione da record, gli esperimenti di LHC vengono spinti in una vasta regione da esplorare, e inizia la caccia alla materia oscura, nuove forze, nuove dimensioni e il bosone di Higgs", ha dichiarato la portavoce della collaborazione del CERN ATLAS, Fabiola Gianotti. "Il fatto che gli esperimenti abbiano già pubblicato articoli sulla base dei dati dell'anno scorso fa ben sperare per questa prima serie di fisica".
Gli scienziati affermano che i primi risultati di questo alto tasso di collisione potrebbero essere pubblicati entro pochi mesi, più probabilmente entro la fine del 2010.
"Siamo rimasti tutti colpiti dal modo in cui l'LHC si è comportato finora", ha dichiarato Guido Tonelli, portavoce dell'esperimento CMS, "ed è particolarmente gratificante vedere come funzionano i nostri rilevatori di particelle mentre i nostri team di fisica in tutto il mondo stanno già analizzando dati. Presto affronteremo alcuni dei principali enigmi della fisica moderna come l'origine della massa, la grande unificazione delle forze e la presenza di abbondante materia oscura nell'universo. Mi aspetto tempi molto eccitanti davanti a noi. "
Il CERN gestirà l'LHC per 18-24 mesi con l'obiettivo di fornire dati sufficienti agli esperimenti per fare progressi significativi attraverso una vasta gamma di canali fisici. Non appena avranno "riscoperto" le particelle conosciute del Modello Standard, un precursore necessario alla ricerca di nuova fisica, gli esperimenti LHC avvieranno la ricerca sistematica del bosone di Higgs. Con la quantità di dati prevista, definita una femtobarn inversa dai fisici, l'analisi combinata di ATLAS e CMS sarà in grado di esplorare una vasta gamma di massa e c'è persino una possibilità di scoperta se l'Higgs ha una massa vicino a 160 GeV. Se è molto più leggero o molto pesante, sarà più difficile da trovare in questa prima corsa LHC.
Per la supersimmetria, ATLAS e CMS avranno ciascuno abbastanza dati per raddoppiare la sensibilità odierna rispetto a determinate nuove scoperte. Oggi gli esperimenti sono sensibili ad alcune particelle supersimmetriche con masse fino a 400 GeV. Un femtobarn inverso presso l'LHC spinge il raggio di rilevamento fino a 800 GeV.
"L'LHC ha una reale possibilità nei prossimi due anni di scoprire particelle supersimmetriche", ha spiegato Heuer, "e forse di fornire approfondimenti sulla composizione di circa un quarto dell'Universo".
Anche all'estremità più esotica del potenziale spettro di scoperta dell'LHC, questa corsa dell'LHC estenderà la portata attuale di un fattore due. Gli esperimenti di LHC saranno sensibili alle nuove particelle di massa che indicano la presenza di dimensioni extra fino a masse di 2 TeV, dove la portata di oggi è di circa 1 TeV.
A seguito di questa corsa, l'LHC si spegnerà per manutenzione ordinaria e per completare i lavori di riparazione e consolidamento necessari per raggiungere l'energia di progettazione dell'LHC di 14 TeV a seguito dell'incidente del 19 settembre 2008. Tradizionalmente, il CERN ha utilizzato i suoi acceleratori su un ciclo annuale, in esecuzione da sette a otto mesi con un arresto da quattro a cinque mesi ogni anno. Essendo una macchina criogenica che funziona a temperature molto basse, l'LHC impiega circa un mese per portare a temperatura ambiente e un altro mese per raffreddarsi. Un arresto di quattro mesi come parte di un ciclo annuale non ha più senso per tale macchina, quindi il CERN ha deciso di passare a un ciclo più lungo con periodi di funzionamento più lunghi accompagnati da periodi di spegnimento più lunghi quando necessario.
"Due anni di funzionamento continuo rappresentano un grosso problema sia per gli operatori LHC che per gli esperimenti, ma ne varrà la pena," ha affermato Heuer. "Partendo da un lungo periodo e concentrando i preparativi per 14 collisioni TeV in un unico arresto, stiamo aumentando il tempo di funzionamento complessivo nei prossimi tre anni, rimediando al tempo perso e dando agli esperimenti la possibilità di lasciare il segno."
Fonte: CERN
