Vista do LHC em 2018, antes do reinício do accelerato. Crédito:Maximilien Brice, Julien Ordan / CERN
O Large Hadron Collider está de volta aos negócios! Na sexta-feira, 30 de março, às 12h17, prótons circularam no anel de 27 km pela primeira vez em 2018. O acelerador de partículas mais poderoso do mundo, portanto, entrou em seu sétimo ano de coleta de dados e seu quarto ano com energia de colisão de 13 TeV.
Reiniciar um acelerador envolve muito mais do que apenas apertar um botão, especialmente porque o LHC é o elo final em uma cadeia de aceleradores que compreende cinco máquinas separadas. Após as férias de inverno, que permitiu às equipes realizar uma série de operações de manutenção, os operadores de máquina gradualmente trouxeram as infra-estruturas e aceleradores de volta em linha. No início de março, os primeiros prótons foram extraídos de sua garrafa de hidrogênio e injetados no Linac2, e depois no PS Booster. Em 8 de março, foi a vez do Síncrotron de Prótons (PS) receber feixes, e então, uma semana depois, o Super Proton Synchrotron (SPS).
Em paralelo, as equipes têm verificado todo o hardware do LHC, como os sistemas de resfriamento criogênico, as cavidades de radiofrequência (que aceleram as partículas), as fontes de alimentação, os ímãs, o sistema de vácuo e as instalações de segurança. Por exemplo, nada menos que 1.560 circuitos elétricos tiveram que ser alimentados e cerca de 10.000 testes realizados. Somente depois de concluídos todos esses testes, as partículas podem ser injetadas no LHC.
"LHC página 1" mostra o status do LHC em 30 de março. A linha azul à direita da tela indica o primeiro feixe circulando no LHC em 2018. Crédito:CERN
Mesmo assim, o comissionamento está longe de terminar. Os primeiros feixes que circulam têm apenas um grupo de partículas, que contém 20 vezes menos prótons do que em operação normal. E sua energia é limitada à energia de injeção de 450 GeV. Mais ajustes e testes serão necessários nos próximos dias antes que a energia e o número de cachos em cada viga possam ser aumentados e os cachos comprimidos para produzir as primeiras colisões. A operação de física deve começar em maio.
O objetivo da operação para 2018 é acumular mais dados do que em 2017:a meta são 60 femtobarns inversos (fb -1 ) de luminosidade integrada (contra 50 fb -1 em 2017). Luminosidade é uma medida do número de colisões potenciais por unidade de superfície em um determinado período de tempo.
Enquanto esperamos as colisões no LHC, a coleta de dados já está começando em outro lugar. Os aceleradores do CERN fornecem partículas para uma ampla gama de experimentos. O PS já começou a fornecer feixes para a instalação de física nuclear n_TOF e para os experimentos no Salão Leste. O programa de física nuclear do ISOLDE deve começar no dia 9 de abril, enquanto o desacelerador Antiproton deve reiniciar na segunda quinzena de abril.
2018 é um ano importante para as colaborações usando aceleradores do CERN, pois será o último ano da 2.ª corrida. Em dezembro, o complexo do acelerador será fechado por dois anos de trabalho de atualização com o objetivo de melhorar ainda mais o desempenho e se preparar para o LHC de alta luminosidade.