Megújult az európai részecskefizikai kutatási stratégia

2020.06.26.
Megújult az európai részecskefizikai kutatási stratégia
A CERN Tanácsa által elfogadott dokumentumban központi szerepet kap a Nagy Hadronütköztető intenzív továbbfejlesztése, amelyben az ELTE Fizikai Intézetében működő MTA-ELTE Lendület CMS Részecske- és Magfizikai Kutatócsoport is részt vesz. Kiemelten kezelik a szomszédos kutatási területekkel való együttműködést, a Felsőoktatási Intézményi Kiválósági Program által támogatott ELTE Asztro- és részecskefizika tématerület egyik célkitűzését is.

Közel kétéves folyamat lezárásaként az Európai Nukleáris Kutatási Szervezet (CERN) Tanácsa június 19-én jelentette be az európai részecskefizikai kutatások irányát kijelölő új stratégiát, amely a terület közel- és hosszútávú jövőképét vázolja fel,  Európa vezető szerepének megtartásával.

Az egyre magasabb energia- és így kisebb távolságskálák vizsgálatával a részecskefizika számos jelentős felfedezést tett, de további rejtélyek feltárása még várat magára, például a sötét anyag természete vagy az anyagnak az antianyaggal szembeni túlsúlya.

A CERN dokumentuma a jövőbeli kutatások legfontosabb irányaiként két egymást kiegészítő területet jelöl meg, a 2012-ben a Nagy Hadronütköztetővel (LHC) felfedezett Higgs-bozonok tanulmányozását és a nagy energiájú jelenségek feltárását.

Az európai részecskefizika középpontjában továbbra is a jelenleg fejlesztés alatt álló Nagy Intenzitású LHC (HL-LHC) fejlesztése áll.

A stratégia hangsúlyozza a fejlett gyorsító-, detektor- és számítástechnika kutatásának fontosságát,

ez minden jövőbeli projekt szükséges előfeltétele, és számos előnyt hozhat a társadalom számára is.

Prioritást élvez egy elektron-pozitron ütköztető Higgs-gyár kifejlesztése is, amely nagy mennyiségű Higgs-bozont termelne nagyon tiszta környezetben, óriási előrelépést hozva a Higgs-bozon más részecskékkel való kölcsönhatásainak feltérképezésében. Megépítésére a HL-LHC teljes kiaknázása, azaz várhatóan 2038 után kerülne sor. Egy következő generációs, minél magasabb energiájú hadronütköztető szintén tovább tágítaná a nagy energiás kutatások határait.

Az LHC adatainak feldolgozásában és az HL-LHC technológiai és analízis módszertani kihívásaira való felkészülésben az ELTE Fizikai Intézetében működő MTA-ELTE Lendület CMS Részecske és Magfizikai Kutatócsoport részt vesz. A CMS kísérlet a napokban küldte be 1000. tudományos közleményét publikációra, ezzel új rekordot állított fel a nagyenergiás fizika történetében a tudományos eredmények diverzitásában és számában.

A Pásztor Gabriella tudományos főmunkatárs által vezetett kutatócsoport, szem előtt tartva a jövőt, a CMS kísérlet BRIL alrendszerének továbbfejlesztésén is dolgozik a HL-LHC-re. Ez a detektorrendszer felelős a gyűjtött adatminta méretének meghatározásáért. Pontosságának javításával a kísérlet érzékenysége növelhető, így szinte minden CMS eredmény sikeréhez hozzájárul.

Európa továbbra is támogatni kívánja a neutrínókísérleteket Japánban és az Egyesült Államokban, valamint ösztönzi az együttműködést a szomszédos kutatási területekkel is, mint az asztrorészecske- és a magfizika. Ez összhangban van a Felsőoktatási Intézményi Kiválósági Program által az ELTE-n támogatott Asztro- és részecskefizika tématerület célkitűzéseivel.