O Large Hadron Collider (LHC) no CERN encerrou sua última operação de física e entrou na terceira fase longa de parada (Long Shutdown 3). Nos próximos anos, extensos trabalhos de manutenção, consolidação e modernização serão realizados para preparar o acelerador para o High-Luminosity LHC (HiLumi LHC) a partir de aproximadamente 2030. A luminosidade deverá ser aumentada em até dez vezes.
Contexto
Desde o início da operação de física em 2009, o LHC forneceu enormes quantidades de dados em três fases de operação (Run 1–3). Entre os sucessos mais importantes estão a descoberta do bóson de Higgs em 2012 e mais de 85 novos hádrons. O LHC contribuiu significativamente para a compreensão do Modelo Padrão da física de partículas e, ao mesmo tempo, estabeleceu limites rigorosos para nova física potencial além do Modelo Padrão.
Objetivos do Long Shutdown 3
Durante a fase de parada de vários anos, cerca de 1,2 quilômetros de ímãs e componentes no túnel do LHC serão desmontados e substituídos por elementos novos e mais potentes. Os grandes experimentos ATLAS e CMS receberão atualizações extensas, incluindo novos sistemas de trigger, detectores de traços baseados em silício com bilhões de canais e detectores de tempo de alta precisão. O objetivo é poder lidar com a taxa de colisão significativamente maior do HiLumi LHC (140–200 em vez das atuais aprox. 60 colisões próton-próton por bunch).
Outros trabalhos no complexo acelerador
Além do próprio LHC, outras instalações no CERN também serão modernizadas. Isso inclui trabalhos de consolidação na SPS North Area, a conversão do ECN3 em uma instalação de alvo fixo de alta intensidade, bem como reformas no experimento ISOLDE e nos sistemas de segurança. Milhares de especialistas do CERN e de instituições parceiras estão envolvidos nos trabalhos.
Perspectiva
O HiLumi LHC deverá fornecer significativamente mais dados a partir de aproximadamente 2030, permitindo assim medições mais precisas do bóson de Higgs e a busca por nova física. Durante a fase de parada, o trabalho científico se concentrará na análise dos dados já coletados e na preparação dos experimentos para a próxima fase de operação.
FAQ
O que acontece durante o Long Shutdown 3?
Extensos trabalhos de manutenção, modernização e atualização no LHC e em todo o complexo acelerador do CERN para preparar a operação do High-Luminosity LHC a partir de 2030.
Qual o aumento de desempenho esperado?
A luminosidade do HiLumi LHC deverá ser até dez vezes maior do que a do LHC atual.
Quais experimentos serão atualizados?
Principalmente ATLAS e CMS receberão novos componentes de detector que podem lidar com a taxa de colisão significativamente maior.
A pesquisa continua durante a fase de parada?
Sim. O trabalho científico se concentra na análise dos dados já coletados e na preparação da próxima fase de operação.
Quando o HiLumi LHC deverá iniciar?
O início da operação de física está previsto para por volta do ano 2030.
