25 lipca LHC po raz pierwszy przyspieszyło wiązkę jonów ołowiu niosących pojedynczy elektron a nie, jak dotąd, pojedyncze protony lub jądra atomowe.
Przeprowadzony w zeszłym tygodniu test stanowi duży krok w kierunku realizacji nowego projektu CERN jakim jest Fabryka Promieniowania Gamma (ang.: Gamma Factory). Przyspieszanie atomów nie całkiem odartych z elektronów może być bardzo trudne bowiem łatwo w procesie przyspieszania oderwać elektron, a to nieuchronnie prowadzi do zmiany orbity i kolizji z rurą akceleratora. Wynika to z faktu, że stosunek ładunku do masy „pocisku” przestaje być zsynchronizowany z polem magnesów LHC.
„Ten eksperyment to naprawdę zwieńczenie szeregu wcześniej przeprowadzonych testów”, powiedział prof. Witold Krasny, koordynator projektu i grupy około 50 naukowców poszukujących metody wytwarzania wiązek promieniowania gamma o dużej energii i dużej intensywności. „Przewidywaliśmy, że tego typu wiązkę uda się utrzymać w LHC przez około 15 godzin. Ku naszemu zaskoczeniu, może to być nawet 40 godzin! Pozostaje pytaniem, czy uda nam się utrzymać ten sam czas życia wiązki przy znacznie większej intensywności dzięki optymalizacji systemu kolimacji akceleratora”.
Pomysł Gamma Factory polega na wzbudzaniu rozpędzonych do nieomal prędkości światła zjonizowanych atomów za pomocą intensywnej wiązki laserowej. W wyniku wzbudzenia następuje spontaniczna re-emisja promieniowania gamma, które dzięki efektowi Dopplera ma znacznie wyższą energię.
Idea była po raz pierwszy zaprezentowana przez prof. Krasnego w 2015 roku na konferencji Epiphany w Krakowie. Wówczas był on samotnym wizjonerem. Teraz ma oficjalne poparcie CERN, a jego projekt został wpisany w program „Physics Beyond Colliders”.
Udany test z nie w pełni zjonizowanymi atomami ołowiu w LHC został okrzyknięty przełomowym, a gratulacje dla ekipy prof. Krasnego spłynęły z wielu zakątków świata. Między innymi, prof. Dimitry Budker z Uniwersytetu Berceley napisał „Możecie mi wierzyć – to WIELKA rzecz! Moim skromnym zdaniem, to jedno z głównych osiągnięć naukowych w dziedzinie fizyki w tym roku!”
Profesor Witold Krasny jest absolwentem Wydzialu Elektrycznego AGH i absolowentem fizyki Uniwersytetu Jagiellońskiego, a doktorat obronił w Instytucie Fizyki Jądrowej im. Henryka Niewodniczańskiego w Krakowie. Od wielu lat jest związany z laboratorium LPNHE, Uniwesytetu Sorbona w Paryżu, jednoczaśnie utrzymując stałą współpracę z naukowcami z IFJ PAN. Obecnie pracuje w CERN.
Link do oryginalnego komunikatu CERN: http://home.cern/about/updates/2018/07/lhc-accelerates-its-first-atoms