O ímã solenóide que formará o núcleo do detector sPHENIX. Crédito:Departamento de Energia dos EUA
O Departamento de Energia dos EUA (DOE) concedeu o status de "Decisão Crítica-Zero" (CD-0) ao projeto sPHENIX, uma transformação de um dos detectores de partículas no Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) - um DOE Office of Science User Facility no Brookhaven National Laboratory - em uma ferramenta de pesquisa com precisão sem precedentes para rastrear interações subatômicas. Esta decisão é uma primeira etapa importante no processo DOE para iniciar novos projetos, afirmando que há uma "necessidade de missão" para as capacidades descritas na proposta.
“Estamos muito entusiasmados que o Departamento de Energia tenha reconhecido a importância do projeto sPHENIX, "disse Berndt Mueller, Diretor Associado do Laboratório de Física Nuclear e de Partículas em Brookhaven. "Esta atualização oferecerá uma nova visão sobre como as interações dos menores blocos de construção da matéria dão origem às propriedades notáveis do 'plasma quark-gluon' - uma sopa de quatro trilhões de graus de partículas fundamentais que existia no universo um microssegundo depois seu nascimento e recriado regularmente em colisões de partículas no RHIC. "
Como Dave Morrison, físico do Brookhaven Lab, um co-porta-voz da colaboração sPHENIX, explicado, "O sPHENIX será uma ferramenta essencial para explorar o plasma quark-gluon, incluindo sua capacidade de fluir como um líquido quase "perfeito". As capacidades que desenvolvemos e o conhecimento científico que adquirimos também nos ajudarão a nos preparar para as próximas direções de pesquisa em física nuclear, " ele disse.
O projeto sPHENIX é uma atualização do antigo detector PHENIX do RHIC, que concluiu sua missão de coleta de dados em junho de 2016.
Um esquema do experimento sPHENIX. Crédito:Departamento de Energia dos EUA
"Estaremos alavancando os investimentos científicos e financeiros já feitos ao construir o RHIC, "disse Gunther Roland, um físico do Instituto de Tecnologia de Massachusetts e outro co-porta-voz do sPHENIX. "Mas ao mesmo tempo, a transformação apresentará novos, sistemas detectores de última geração. "
Com um ímã solenóide supercondutor reciclado de um experimento de física no Laboratório Nacional SLAC do DOE em seu núcleo, detectores de rastreamento de partículas de última geração, e uma série de novos calorímetros de alta aceitação, O sPHENIX terá a velocidade e a precisão necessárias para rastrear e estudar os detalhes dos jatos de partículas, quarks pesados, e raro, partículas de alto momentum produzidas nas colisões mais energéticas do RHIC. Essas capacidades permitirão aos físicos nucleares sondar as propriedades do plasma quark-gluon em escalas de comprimento variadas para fazer conexões entre as interações entre quarks e glúons individuais e o comportamento coletivo do plasma primordial líquido.
Estudos conceituais e P&D já estão em andamento para os principais componentes, incluindo o solenóide, calorímetros, e detectores de rastreamento. A decisão do CD0 - o sinal verde que permite que o projeto conceitual e P&D prossigam - permitirá esses esforços e colocará o sPHENIX no caminho de um programa de física empolgante a partir de 2022.