Suur Tuumaosakeste Põrguti asub taas andmeid koguma

Šveitsi ja Prantsusmaa piiril asuva Suure Tuumaosakeste Põrguti neli eksperimenti asuvad tänasest jäädvustama rekordilistel energiatel toimuvate prootonite kokkupõrkel tekkivate raskemate osakeste lagunemisjälgi. Teadlased loodavad leida kokkupõrgetest vihjeid senitundmatule füüsikale.
Maailma üheks suurimaks teaduseksperimendiks peetav põrguti on kogunud varasemalt laiemat tuntust elementaarosakestele massi andva Higgsi välja olemasolu kinnitamisega. Põrguti poolt kogutud andmed kindlustasid 1960. aastatel nn Higgsi mehhanismi teoreeriliselt kirjeldanud François Englertile ja Peter Higgsile 2013. aastal Nobeli füüsikapreemia.
Viimati kogusid põrguti eksperimendid teadusandmeid 2013. aasta veebruaris, misjärel asuti põrgutit täiustama. Kahe aasta vältel tehtud parandustööde ja täienduste sh osakeste kiirendamiseks kasutatavate elektromagnetite vaheliste ühenduste asendamise tõttu võib kiirendis ringlevate prootonite energia ulatuda kuni 6,5 teraelektronvoldini.
Kuigi ühe prootoni kantav energia on seeläbi võrreldav 6-7 sääse tüüpilise liikumisenergiaga, on kiirtekanalis ringlevate prootonite koguenergia võrreldav nüüd umbes 170 kilogrammi trotüüli plahvatamisel vallanduva energiaga.
Uue füüsika otsingul
Kõrgem energia tähendab, et kiirte kokkupõrkel vabanevast energiast saab tekkida rohkem teada-tuntud tuumaosakesi. Samuti võib sellest tekkida raskemaid osakesi, mida pole seni kiirendites nähtud. Näiteks ennustavad mõned eksootilisemad füüsikateooriad, et igal teada-tuntud elementaarosakesel on sellest oluliselt raskem paariline.
Samuti loodetakse näha põrgutis universumi nähtamatuks selgrooks olevat tumeainet, mille olemasolu pole otseselt kunagi kinnitatud. Teadlased teavad vaid, et ilma varjatuks jääva massita lendaksid galaktikad praegu nähtava kiirusega pööreldes otseses mõttes laiali. Kuna kiirtekanalis ringlevate prootonite energia on teada ja põrguti detektorid suudavad registreerida nende kokkupõrkel tekkivaid osakesi, viitaks energia defitsiit tumeaine tekkimisele.
Ent kõrgemal energial toimuvate kokkupõrgete käigus saab tekkida ka rohkem näiteks Higgsi bosoneid. Osakeste täpsetest lagunemisjälgedest saavad füüsikud järeldada, kas kokkupõrgetel tekkivad Higgsi bosonid on tõepoolest teoreetikute ennustustega kooskõlas.
Peenhäälestus
Esimesed prootonid ringlesid kiirtekanalites täiustuste tegemise järel selle aasta aprillis, nominaalenergia anti osakestele 9. aprillil. Esimesed kokkupõrked toimusid 20. mail. Toona ei kogutud aga veel teadusandmeid. Järgnevatel kuudel tehtava peenhäälestamisega loodetakse kahandada kiirendis ringlevate kiirte läbimõõtu, millega kasvab kokkupõrgete eredus – korraga põrkuvad omavahel üha rohkemad prootonid.
Samuti loodetakse kasvatada kokkupõrgete koguenergiat lõpuks 14 teraelektronvoldini. Sarnaselt kingade sisse kandmisega peavad ka elektromagnetid neid läbiva äärmusliku vooluhulgaga "harjuma".
Toimetaja: Jaan-Juhan Oidrmaa



















