На великому адронному колайдері вперше прискорили іонізовані атоми

Великий адронний колайдер вперше прискорив іонізовані атоми — ядра свинцю, пов’язані з одним електроном. Вченим вдалося протримати пучок атомів всередині прискорювача 40 годин. До цього колайдер працював тільки з частинками — протонами, ядрами ксенону і ядрами свинцю.

Про це повідомляє Європейська організація з ядерних досліджень ЦЕРН.

Дотепер на Великому адронному колайдері (ВАК) можна було розганяти тільки пучки заряджених частинок, зазвичай протонів. Прискорювач надавав їм велику енергію (порядку десяти тераелектронвольт), після чого вони стикалися, а вчені спостерігали та вивчали народження нових частинок-осколків.

Утім дослідникам вдалося використати в ролі такої частинки іонізований атом — ядро ​​свинцю, пов’язане з одним електроном. Звичайно, такі «атоми» сильно відрізняються від звичайних, електронейтральних атомів свинцю, які містять 82 електрони.

Проте, навіть такий «атом» утримати цілими під час прискорення дуже складно — щоб розігнати частку, необхідно надати їй велику кількість енергії, яка легко може відірвати електрон від ядра і зруйнувати атом.

Дослідникам вдалося розігнати 6 груп іонізованих атомів до відносно високих енергій та утримати їх у такому стані близько 40 годин. Це виявилося навіть більше, ніж передбачали теоретичні розрахунки. Наразі вчені думають, чи можна оптимізувати установку у такій спосіб, щоб залишити тривалість утримання на досягнутому рівні при збільшенні потужності пучка.

Вчені сподіваються, що в майбутньому досліди з атомами дозволять перетворити БАК в «гамма-фабрику» — джерело фотонів з дуже високими енергіями. У свою чергу, високоенергетичні фотони перетворюватимуться на частинки звичайної та темної матерії, і з їх допомогою можна буде перевірити деякі теоретичні моделі.

Нагадаємо, у Швейцарії розпочали модифікацію Великого адронного колайдера.