Конференция ichep-08: новые данные по поиску хиггсовского бозона на тэватроне

В ближайший год LHC будет работать в полутестовом режиме, и серьезные исследования начнутся не ранее второй половины 2009 года. Этот год есть в запасе у Тэватрона — протон-антипротонного коллайдера с энергией протонов около 1 ТэВ — для того, чтобы попытаться открыть хиггсовский бозон. Чувствительность Тэватрона непрерывно увеличивается, и недавно мы писали, что он уже вплотную подошел к тому, чтобы начать чувствовать возможные проявления хиггсовского бозона. На конференции ICHEP-08 был представлен доклад, посвященный поиску хиггсовского бозона, и в нём были приведены новые данные с Тэватрона: на уровне достоверности 95% исключена небольшая область масс бозона Хиггса около 170 ГэВ (см. рисунок). По мере накопления и обработки новых данных эта область в ближайшие месяцы будет расширяться. См. также: 1) пресс-релиз Национальной лаборатории им. Э. Ферми, в которой проводятся эксперименты на Тэватроне. 2) Tevatron New Phenomena, Higgs working group, CDF Collaboration, D0 Collaboration. Combined CDF and Dzero Upper Limits on Standard Model Higgs Boson Production at High Mass (155-200 GeV/c2) with 3 fb-1 of data // препринт arXiv:0808.0534 (5 August 2008).

7.08.08

Конференция ICHEP-08: доклады, посвященные LHC

На прошедшей недавно крупнейшей конференции по физике элементарных частиц ICHEP-08 были сделаны доклады, посвященные подготовке к работе самого коллайдера LHC и двух его основных детекторов — ATLAS и CMS. В докладе «LHC Machine Startup» была кратко обрисована текущая ситуация с охлаждением и многочисленными тестами инфраструктуры ускорительного кольца. Докладчик подтвердил, что если всё пойдет по графику, то первые протонные пучки начнут циркулировать в сентябре, а столкновения протонов начнутся в октябре. Были кратко обрисованы задачи на 2008-й и 2009 годы (см. рисунок). В докладах «ATLAS Detector Status & Physics Startup Plans» и «CMS Detector Status & Physics Startup Plans» рассказывалось о том, какие работы предстоят в ближайшее время на этих двух детекторах. Их монтаж и проверка работоспособности практически завершены; были выявлены некоторые инженерные проблемы (по разными причинам небольшой процент датчиков не работает должным образом), но на общую работоспособность детекторов они не повлияют. Оба детектора уже работают: они детектируют частицы космических лучей и с их помощью производится отладка системы сбора и анализа данных. В сентябре, пока в кольце будет циркулировать лишь один пучок, к космическим лучам добавятся события, вызванные столкновением протонов с молекулами остаточного газа в вакуумной камере, а в октябре детекторы начнут работать по-настоящему. В течение 2008 года планируется набрать светимость примерно 10 pb^−1. Презентации можно скачать со страницы пленарных докладов конференции.

3.08.08

Оптимизация последовательности сгустков

В современных коллайдерах пучки частиц не размазаны равномерно вдоль всего ускорительного кольца, а сгруппированы в компактные сгустки, следующие друг за другом на определенном расстоянии. LHC будет рекордсменом не только по энергии протонов, но и по количеству сгустков в протонном пучке — в максимуме светимости в нем будет циркулировать по 2808 сгустков в каждом из двух встречных пучков. Работа с таким большим количеством сгустков, особенно когда они расположены не на равном расстоянии друг от друга, имеет свои особенности. Дополнительные сложности возникнут на ранних этапах работы коллайдера, когда количество сгустков будет меньше максимального. Недавняя техническая заметка «LHC bunch filling schemes for commissioning and initial luminosity optimization» (CERN-LHC-Project-Note-415, 11 июля 2008) как раз посвящена обсуждених этих особенностей.

25.07.08

Проверка системы «впрыскивания» протонов в LHC

Протоны будут разгоняться на LHC до больших энергий не с нуля. Их вначале надо будет получить, затем разогнать до энергии 0,450 ТэВ на предварительном ускорителе (SPS), и потом по специальной линии они будут инжектироваться (т.е. впрыскиваться) в сам LHC. Проверить то, насколько хорошо работает эта линия, не теряется ли пучок по пути, можно будет еще до того, как к работе будет готово всё ускорительное кольцо целиком. Пучок, попав в LHC, не пойдет по всему кольцу, а лишь пройдет по небольшой дуге и будет выведен наружу через систему сброса пучка, либо будет полностью поглощен коллиматорами — специальными пластинами внутри ускорительного кольца, «отрезающими» протонный пучок. Такие тесты линии впрыскивания протонов намечены на 9-10 августа. Если при этом выявится какая-то проблема, то будет время для ее решения. Подробности см. на странице LHC sector test и в докладе Injection of first beam (pptx, 250 кБ).

18.07.08

LHC и космология

В архиве епринтов появились две статьи, посвященные связи экспериментов на LHC с космологией — наукой, изучающей устройство и эволюцию Вселенной в целом. В небольшом обзоре «Dark Matter and LHC: what is the conneсtion?» (arxiv:0807.2244, 14 июля 2008) обсуждается, какие из кандидатов в частицы темной материи могут быть открыты на LHC. Авторы приходят к выводу (впрочем, неудивительному), что даже если эти частицы будут открыты на LHC, одних лишь его данных будет недостаточно для полного понимания природы темной материи; потребуется совместный анализ данных LHC и других экспериментов. В другой статье, «Will the LHC look into the fate of the Universe?» (arxiv:0807.2601, 16 июля 2008), рассматривается интересная возможность — как по данным LHC предсказать, какая судьба ждет Вселенную в далеком будущем, т.е. спустя время, намного большее нынешнего времени жизни Вселенной. Оказывается, в некоторых вариантах суперсимметричных теорий возможен переход (в далеком будущем) Вселенной из нынешнего состояния в состояние с более стабильным вакуумом. Оказывается, при удачном раскладе событий данные с LHC позволят нам узнать об этом почти наверняка. Во избежание необоснованных страхов, напомним, что сам по себе эксперимент LHC такое превращение Вселенной не вызовет.

11.07.08

Протонные пучки на первой стадии работы LHC

10 июля на сайте рабочей группы по запуску LHC (LHC Commissioning Working Group), в разделе «Документация», появилась свежая техническая информация о параметрах протонных пучков на первых стадиях работы LHC: количество сгустков, количество протонов в сгустке, размеры сгустков и т.д. Там же можно узнать и общую информацию о том, через какие стадии пройдет LHC в процессе запуска.

9.07.08 | Комментарии (7)

Подготовка к запуску Большого адронного коллайдера идет медленнее, чем ожидалось

Охлаждение LHC до рабочей температуры идет с запозданием на несколько недель. Первых протон-протонных столкновений следует ожидать не раньше октября. А в конце ноября ускоритель в любом случае будет остановлен на зиму, и заработает он вновь только весной 2009 года.

27.06.08 | Комментарии (13)