Protonenbeschleunigung am LHC für 2011 planmäßig eingestellt

• 31. October 2011

Nach 180 Tagen im Betrieb und vierhundert Trillionen Proton-Proton-Kollisionen, wurde die Protonenbeschleunigung am LHC des Cern gestern um 17.15 Uhr für das Jahr 2011 beendet.

Zu Beginn des Jahres war das Ziel der Forscher ein Datenumfang von einem „inversen Femtobarn“ für 2011 gewesen. Diese aus der Teilchenphysik stammende Quantifizierung hätte Daten für eine Menge von Siebzig Trillionen Kollisionen bedeutet. Das erste inverse Femtobarn Daten war jedoch schon am 17. Juni erreicht worden und hatte die Forscher mit reichlich Material für die großen Physik-Konferenzen des Sommers ausgestattet. Die bis Ende 2011 zu erwartende Datenmenge wurde auf fünf inverse Femtobarn korrigiert. Diesen Meilenstein erreichten die Forscher am 18. Oktober, so dass im Lauf des Jahres 2011 nun beinahe sechs inverse Femtobarn an Kollisionsdaten entstanden sind – und zwar an jedem der beiden Großexperimente Atlas und CMS.

„Der LHC erreicht langsam Betriebstemperatur,“ sagt der Direktor für Beschleuniger und Technologie des Cern, Steve Myers. „Im Moment ist die Rate erzeugter Daten um den Faktor vier Millionen höher als beim ersten Betrieb 2010 und um einen Faktor 30 höher als Anfang 2011.“

Die Aufgabe der kommenden Tage und Wochen ist die Auswertung der Datenmenge, um so die Möglichkeiten einer "neuen Physik" genauer einzuengen. Die Forscher sehen zwar die Möglichkeit einer solchen neuen Physik, jenseits der aktuellen Standardmodelle für Elementarteichlchen und den Kosmos. Vielleicht sei dafür aber auch der volle Umfang der 10 inversen Femtobarn an Daten nötig, die für 2011 und 2012 eingeplant sind.

Wie schon im Jahre 2010, wird der LHC nun für den Betrieb mit Blei-Ionen vorbereitet. Dieses Jahr sind aber auch Kollisionen von Blei-Ionen mit Protonen in zwei dafür reservierten Zeiträumen vorgesehen. Sollten diese Versuche erfolgreich sein, könnten sie den LHC auf ein neues Forschungsfeld führen: Protonen könnten dann an dem Beschleuniger als Sonden, den inneren Aufbau der viel massiveren Blei-Ionen erkunden und so Erkenntnisse bringen, die ein besseres Verständnis der frühen Phase des Universums erlauben. Dafür werden am Cern aus Blei-Ionen-Kollisionen Quark-Gluon-Plasmen erzeugt, die den Urzustand des Universums simulieren sollen. Um so ein Plasma richtig zu verstehen wollen die Forscher aber auch dessen Bestandteile, die Blei-Ionen, besser kennen. Dazu dienen die Proton-Blei-Ion-Zusammenstöße.

Cern / PH