LHC betritt Neuland und stellt Hitzerekord auf

Seit dem 4. November werden im weltgrößten und leistungsstärksten Teilchenbeschleuniger LHC am CERN in der Schweiz keine Protonen mehr beschleunigt.
Seit seiner Wiederinbetriebnahme Ende November 2009 waren im LHC Protonen, leichte Wasserstoffkerne, beschleunigt und zur Kollision gebracht worden.
Die Energie der beiden gegenläufig beschleunigten Teilchenstrahlen aus Protonen war stetig erhöht worden, bis sie
Ende März dieses Jahres ihren vorläufigen Höhepunkt erreichte, der gleichzeitig Weltrekordniveau darstellte. Die beiden Teilchenstrahlen wurden auf eine Gesamtenergie von 7 TeV beschleunigt.
Nur ein paar Monate später erzielten die Forscher einen weiteren Meilenstein. Sie konnten die Luminosität, d. h. die Kollisionsrate, um mehr als einen Faktor 1000 erhöhen.
Inzwischen konnten alle bekannten Teilchen des Standard-Modells der Teilchenphysik nachgewiesen werden.

Seit gestern, nur wenige Tage, nachdem die Protonenkollisionen im LHC beendet wurden, kreisen nun Bleiionen (Bleiatome, die ihrer Elektronen beraubt wurden) im Beschleuniger.
Der LHC ist in eine neue Phase eingetreten.
Mit der Umstellung auf Blei wird beabsichtigt, Materie in einem Zustand zu erforschen, wie er in den Anfängen unseres Universums kurz nach dem Urknall vorlag. Ein sog. Quark-Gluon-Plasma soll erzeugt werden, um so einen tieferen Einblick in die starke Wechselwirkung, eine der vier fundamentalen Wechselwirkungen der Natur, zu erhalten, die die Quarks in Protonen und Neutronen zusammenhält.

Mit Aufnahme der Bleiionenkollisionen am 7. November wurde nun ein nächster Rekord im LHC aufgestellt, ein Temperatur- und Dichterekord.
Die Forscher erzeugten subatomare, zehn Milliarden Grad heiße “Mikro-Feuerbälle”.
Laut David Evans von der Universität Birmingham, der am ALICE-Detektor des LHC arbeitet, habe man hiermit die “höchsten Temperaturen und größten Dichten, die jemals in einem Experiment erreicht worden sind” erzeugt.
Durch den “Mini-Urknall” erhoffen sich die Wissenschaftler Einblicke in die ersten Mikrosekunden nach dem Urknall.
Bei den erreichten Temperaturen schmelzen sogar Protonen und Neutronen, die Bausteine, aus denen Atome zusammengesetzt sind und die wiederum aus Quarks bestehen. Folge ist ein heißes Plasma aus Quarks und Gluonen, ähnlich wie es im Universum kurz nach dem Urknall vorhanden war.

Voraussichtlich bis zum 6. Dezember werden noch Bleikollisionen stattfinden.
Nach einer Wartungspause des LHC sollen dann ab Februar 2011 wieder Protonenexperimente stattfinden.

[Blogbeitrag von A. Ewers]