p Esta colisão próton-íon chumbo no detector ATLAS produziu um quark top - o quark mais pesado - e seu antiquark. Crédito:ATLAS
p É a última volta do anel das partículas. Em 5 de dezembro de 2016, prótons e íons de chumbo circularam no Large Hadron Collider (LHC) pela última vez. Exatamente às 6h02, os experimentos registraram suas últimas colisões (também conhecidas como 'eventos'). p Quando as máquinas são desligadas, os operadores do LHC fazem um balanço, e os números resultantes são surpreendentes.
p O número de colisões registradas pelo ATLAS e CMS durante a execução do próton de abril ao final de outubro foi 60% maior do que o previsto. Geral, todos os experimentos do LHC observaram mais de 6,5 milhões de bilhões (6,5 x 10
15
) colisões, a uma energia de 13 TeV. Isso equivale a mais dados do que os coletados nas três execuções anteriores combinadas.
p Em termos técnicos, a luminosidade integrada recebida por ATLAS e CMS atingiu 40 femtobarns inversos (fb
-1
), em comparação com o 25fb
-1
originalmente planejado. Luminosidade, que mede o número de colisões potenciais em um determinado momento, é um indicador crucial do desempenho de um acelerador.
p "Um dos principais fatores que contribuíram para esse sucesso foi a notável disponibilidade do LHC e seus injetores, "explica Mike Lamont, quem lidera a equipe que opera os aceleradores. A disponibilidade do LHC era apenas tímida de 60%, o que significa que o acelerador estava em 'modo de colisão' 60% do tempo:uma conquista muito impressionante para os operadores. “É o resultado de um programa de trabalho contínuo ao longo dos últimos anos para consolidar e atualizar as máquinas e procedimentos, "Lamont continua.
p Uma das primeiras colisões próton-íon chumbo em 8,16 TeV registrada pelo experimento ALICE. Crédito:ALICE / CERN
p Pelas últimas quatro semanas, a máquina mudou para um tipo diferente de colisão, onde os íons de chumbo colidem com os prótons. "Este é um novo e complexo modo de operação, mas o excelente funcionamento dos aceleradores e a competência das equipas envolvidas tem permitido ultrapassar as nossas expectativas de desempenho, "diz John Jowett, quem está encarregado das execuções de íons pesados.
p Com a máquina funcionando a uma energia de 8,16 TeV, um recorde para este tipo de colisão assimétrica, os experimentos registraram mais de 380 bilhões de colisões. A máquina atingiu um pico de luminosidade sete vezes maior do que o inicialmente esperado, bem como durações de feixe excepcionais. O desempenho é ainda mais notável considerando que a colisão de prótons com íons de chumbo, que têm uma massa 206 vezes maior e uma carga 82 vezes maior, requer vários ajustes meticulosos na máquina.
p Os físicos agora estão analisando as enormes quantidades de dados que foram coletados, em preparação para a apresentação de seus resultados nas conferências de inverno.
p Um evento registrado pelo experimento CMS durante a execução do íon próton-chumbo do LHC para o qual não menos do que 449 trilhas de partículas foram reconstruídas. Crédito:CMS / CERN
p Enquanto isso, Os aceleradores do CERN farão uma longa pausa, chamado de Parada Técnica de Fim de Ano Prolongado (EYETS) até o final de abril de 2017. Mas, enquanto os aceleradores podem estar de férias, as equipes técnicas certamente não o são. A parada de inverno é uma oportunidade para realizar a manutenção dessas máquinas extremamente complexas, que são formados por milhares de componentes. Esta parada anual está sendo estendida por dois meses em 2017 para permitir a realização de mais grandes obras de renovação no complexo do acelerador e seus 35 quilômetros de máquinas. As partículas retornarão ao LHC na primavera de 2017.
- p Uma colisão próton-íon chumbo registrada pelo experimento do LHCb nos últimos dias da execução do LHC em 2016. Crédito:LHCb
- p A luminosidade integrada do LHC com colisões próton-próton em 2016 em comparação com anos anteriores. Luminosidade é uma medida da eficiência de um colisor e é proporcional ao número de colisões. A luminosidade integrada alcançada pelo LHC em 2016 superou em muito as expectativas e é o dobro daquela alcançada com uma energia mais baixa em 2012. Crédito:CERN