Megújult az európai részecskefizikai kutatási stratégia

2020.06.26.
Megújult az európai részecskefizikai kutatási stratégia
A CERN Tanácsa által elfogadott dokumentumban szerepet kap a Nagy Hadronütköztető és annak nagy intenzitású 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 is, amely az Felsőoktatási Intézményi Kiválósági Program által támogatott ELTE Asztro- és részecskefizika tématerület egyik célkitűzése is.

Egy közel kétéves folyamat lezárásaként a CERN Tanácsa június 19-én jelentette be az európai részecskefizikai kutatások irányát kijelölő stratégia megújítását, amely a terület közel- és hosszútávú jövőképét vázolja fel és Európa vezető szerepének megtartását célozza meg.

Az egyre magasabb energia- és így kisebb távolságskálák vizsgálatával a részecskefizika számos a világ tudományos megértését átalakító felfedezést tett. Ennek ellenére

a világegyetem további rejtélyeinek, például a sötét anyag természetének és az anyagnak az antianyaggal szembeni túlsúlyának megértése még előttünk áll.

A dokumentum a legfontosabb irányként két egymást kiegészítő területet jelöl meg: a 2012-ben a Nagy Hadronütköztetővel (LHC) felfedezett Higgs-bozonok tanulmányozását és a nagy energiájú jelenségek feltárását. Eszerint az európai részecskefizika középpontjában továbbra is a jelenleg fejlesztés alatt álló Nagy Intenzitású LHC (HL-LHC) sikere áll. A stratégia hangsúlyozza a fejlett gyorsító-, detektor- és számítástechnika kutatásának és fejlesztésének fontosságát, amely nem csak minden jövőbeli projekt szükséges előfeltétele, de számos előnyt hozhat a társadalom számára is.

A második prioritás egy elektron-pozitron ütköztető Higgs-gyár kifejlesztése, amely nagy mennyiségű Higgs-bozont termelne egy nagyon tiszta környezetben, és így

drámai előrelépést hozhatna a Higgs-bozon más részecskékkel való kölcsönhatásainak feltérképezésében.

Ennek megépítésére a HL-LHC teljes kiaknázása, azaz várhatóan 2038 után kerülne sor. Egy következő generációs minél magasabb energiájú hadronütköztető is a jövőkép szerves része, hiszen ez tovább tágítaná a nagy energiás kutatások határait.

Az MTA-ELTE Lendület CMS Részecske és Magfizikai Kutatócsoport részt vesz az LHC adatainak feldolgozásában és a CMS kísérlet felkészítésében a HL-LHC technológiai és analízis módszertani kihívásaira. A kísérlet, amely a napokban küldte be 1000. tudományos közleményét publikációra, új rekordot állított fel a nagyenergiás fizika történetében a tudományos eredmények diverzitásában és számában, megtartva az eredmények magas színvonalát, ami a “Letter” közlemények jelentős arányában és a szerkesztők által kiemelt publikációk számában is megmutatkozik. A Pásztor Gabriella, az ELTE TTK Fizikai Intézetének tudományos főmunkatársa által vezetett csoport, szem előtt tartva a jövőt, a CMS kísérlet BRIL alrendszerének továbbfejlesztésében is részt vesz a HL-LHC-re. Ez a detektorrendszer felelős a gyűjtött adatminta méretének meghatározásáért, amely pontosságának javításával a kísérlet érzékenysége növelhető, és így szinte minden CMS eredmény sikeréhez hozzájárul.

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