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No túnel do LHC. (Imagem: CERN)
O Grande Colisor de Hádrons ganha um sopro de ar fresco ao colidir feixes de prótons e íons de oxigênio pela primeira vez. Colisões oxigênio-oxigênio e néon-néon também estão no cardápio dos próximos dias.
Um evento importante no Grande Colisor de Hádrons ( LHC ): o acelerador acaba de colidir feixes de prótons e íons de oxigênio pela primeira vez. De 29 de junho a 9 de julho, o LHC passará a operar em regime especial: dois dias de colisões próton-íons de oxigênio, seguidos por – outras estreias – dois dias de colisões oxigênio-oxigênio e um dia de colisões néon-néon, com vários dias de configuração e comissionamento da máquina entre eles.
Esta campanha cobrirá uma ampla gama de pesquisas, desde o estudo de raios cósmicos até a força forte e o plasma de quarks e glúons, e os experimentos do LHC já estão ansiosos por uma grande colheita de novos dados.
Não é apenas o início de uma campanha vibrante, mas também o fim de um longo e meticuloso processo que começou no complexo do acelerador em meados de abril (e já em 2019, no caso dos estudos iniciais de viabilidade). Cada máquina teve que ser especialmente configurada para operar com íons de oxigênio e neon, que são produzidos no Linac3 antes de serem injetados no Anel de Íons de Baixa Energia ( LEIR ), no Síncrotron de Prótons ( PS ), no Síncrotron de Super Prótons ( SPS ) (que também enviará feixes de oxigênio para os experimentos de alvo fixo na Área Norte ) e, finalmente, no LHC.
“O modo operacional atual, no qual um feixe de prótons colide com um feixe de íons de oxigênio, é o mais desafiador”, ressalta Roderik Bruce, especialista em íons do LHC. “Isso ocorre porque o campo eletromagnético dentro do acelerador afeta prótons e íons de oxigênio de forma diferente, devido às suas diferentes relações carga-massa. Em outras palavras, sem correções, os dois feixes colidiriam em lugares diferentes a cada volta.” Para superar esse problema, os engenheiros estão ajustando cuidadosamente a frequência de revolução e o momento de cada feixe, para que as colisões ocorram bem no centro dos quatro experimentos principais do LHC: ALICE , ATLAS , CMS e LHCb .
Mas esses quatro experimentos não são os únicos envolvidos nesta campanha especial. Na semana passada, o experimento LHCf , que estuda raios cósmicos usando partículas de pequeno ângulo criadas durante colisões, instalou um detector ao longo da linha de luz do LHC, a 140 metros do ponto de colisão do experimento ATLAS, que será usado para a análise próton-oxigênio. Este detector será posteriormente removido e substituído por um calorímetro, que fornecerá dados adicionais durante as colisões oxigênio-oxigênio e néon-néon.
Esta campanha também é uma oportunidade para continuar testando a colimação de cristais . Trata-se de uma atualização crucial do sistema de colimação do LHC para mitigar o problema dos halos de feixes de íons (halos de partículas que se desviam da órbita dos feixes). O sistema de colimação convencional do LHC é menos eficiente com feixes de íons, portanto, alguns colimadores de cristais serão inseridos para testes logo antes do início das análises de oxigênio-oxigênio e néon-néon.
Para saber mais sobre o programa de pesquisa dos experimentos do LHC durante esta campanha especial, leia os seguintes artigos:
- Experimento ALICE: Colisões de oxigênio no LHC: Colapso da função de onda nuclear
- Experimento ATLAS: ATLAS respira oxigênio
- Experimento CMS: As primeiras colisões de oxigênio e neon no LHC são estudadas pelo CMS
Para saber mais, acesse o link>
Web Science Academy; Hélio R.M.Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos de Economia, Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia Climatologia). Participou do curso Astrofísica Geral no nível Georges Lemaître (EAD), concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).
Em outubro de 2014, ingressou no projeto S'Cool Ground Observation, que integra o Projeto CERES (Clouds and Earth’s Radiant Energy System) administrado pela NASA. Posteriormente, em setembro de 2016, passou a participar do The Globe Program / NASA Globe Cloud, um programa mundial de ciência e educação com foco no monitoramento do clima terrestre.
>Autor de cinco livros, que estão sendo vendidos nas livrarias Amazon, Book Mundo e outras.
Livraria> https://www.orionbook.com.br/
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