Cern, Ginevra – Nella notte tra sabato 6 e domenica 7 novembre hanno avuto luogo all’LHC le prime collisioni tra pacchetti di ioni piombo accelerati ad una energia di 1,38 TeV per fascio. Obiettivo delle nuove collisioni è ricreare piccole quantità di plasma di quark e gluoni, uno dei primi stati della materia dopo il Big Bang. Mentre gli ioni piombo cominciano la loro corsa, al Cern si fa il punto della situazione sui risultati ottenuti finora coi protoni
CRONACA – Coi protoni, per il 2010, può bastare. Dalla fine di marzo, quando è stata effettuata la prima collisione a un’energia totale di 7 TeV, l’LHC e i gruppi che vi lavorano hanno raggiunto tutte le mete previste per il primo anno di fisica dei protoni a questa energia record, ed esplorato nuovi orizzonti. Per il resto dell’anno, LHC entrerà in un’altra fase di operazioni, in cui a essere accelerati saranno ioni piombo, che collideranno nella macchina per la prima volta.
I risultati ottenuti finora a 7 TeV includono la validazione di aspetti del Modello Standard delle particelle e delle forze a queste nuove energie, le prime osservazioni del quark top nelle collisioni protone-protone, lo stabilimento di limiti alla produzione di alcune nuove particelle, per esempio i quark “eccitati”, e delle informazioni su alcuni effetti nelle collisioni protone-protone che potrebbero essere collegati a precedenti osservazioni nelle collisioni tra ioni pesanti.
“Gli esperimenti stanno già fornendo uno sguardo della nuova frontiera”, afferma Sergio Bertolucci, direttore per la ricerca e le tecnologie d’informazione del Cern. “La rapida elaborazione delle prime misure fisiche a 7 TeV è il risultato dell’ottimo rendimento dei rivelatori, dell’alta efficienza della raccolta dati e della veloce distribuzione dei dati, attraverso la Griglia di elaborazione dell’LHC (vedi box), per le analisi nei centri in tutto il mondo”.
L’inizio delle sperimentazioni con gli ioni piombo – atomi di piombo a cui sono stati ‘strappati’ degli elettroni – apre per l’LHC una serie di nuove esplorazioni, che mirano a fornire informazioni sulla materia dei primi istanti dell’esistenza dell’universo. Uno dei principali obiettivi dei test con gli ioni piombo è di produrre piccole quantità di questa materia, nota come plasma di quark e gluoni, e di studiare la sua evoluzione nel tipo di materia che compone oggi l’universo. Questo studio getterà maggiore luce sulle proprietà dell’interazione forte, che lega i quark in oggetti più grandi, come protoni e neutroni.
“Le collisioni con ioni pesanti forniscono un microlaboratorio unico per studiare la materia densa ad altissime temperature”, spiega Jurgen Schukraft, portavoce dell’esperimento ALICE, che è ottimizzato per lo studio delle collisioni con ioni piombo all’LHC. “All’LHC stiamo continuando un viaggio che è iniziato al Cern nel 1994, e che porterà certamente all’apertura di una nuova finestra sul comportamento fondamentale della materia e, in particolare, sul ruolo dell’interazione forte”.
L’LHC continuerà a usare ioni piombo fino al 6 dicembre, prima di uno stop tecnico per operazioni di manutenzione. Il collisore riprenderà poi a funzionare a febbraio 2011, di nuovo con esperimenti sui protoni.
