Начавшаяся недавно кампания стала финалом долгого и скрупулезного процесса, который стартовал в ускорительном комплексе ЦЕРН в середине апреля. Каждый аппарат должен был пройти настройку для работы с ионами кислорода и неона, которые производятся в линейном ускорителе Linac3, а потом вводятся в накопительное ионное кольцо LEIR, протонный синхротрон, суперпротонный синхротрон и, наконец, в БАК.

«Текущий режим работы, в котором пучок протонов сталкивается с пучком ионов кислорода, является самым сложным, — отмечает Родерик Брюс, специалист по ионам БАК, в пресс-релизе. — Это происходит потому, что электромагнитное поле внутри ускорителя по-разному воздействует на протоны и ионы кислорода из-за разных соотношений заряда к массе. Другими словами, без корректировок два пучка сталкивались бы в разных местах на каждом повороте».

Чтобы преодолеть эту проблему, инженеры тщательно настраивают частоту вращения и импульс каждого пучка, так что столкновения происходят ровно в центре четырех основных экспериментальных детекторов БАК: ALICE, ATLAS, CMS и LHCb. Помимо них, в кампании примет участие детектор Large Hadron Collider Forward (LHCf), который собирает данные для изучения космических лучей.

Кроме того, в раках кампании у исследователей появится возможность продолжить тестирование кристаллической коллимации. Обычная коллимационная система БАК недостаточно эффективна в случае ионных пучков. Кристаллическая коллимация поможет решить проблему гало ионного пучка (частиц, которые отклоняются от орбиты пучка).

Столкновения тяжелых ионов в Большом адронном коллайдере создают кварк-глюонную плазму, плотное раскаленное состояние вещества. Кроме того, они формируют подходящие условия для появления атомных ядер и экзотических гиперядер вместе с их двойниками из антивещества. Проанализировав данные, собранные экспериментальным детектором ALICE Большого адронного коллайдера, физики ЦЕРН впервые обнаружили в конце прошлого года следы антигипергелия-4.