Cuando el Electron Ion Collider recibió el visto bueno en enero de 2020, se convirtió en el único acelerador importante nuevo en funcionamiento en cualquier parte del mundo.
"Todas las estrellas alineadas", dijo Elke-Caroline Aschenauer, científica del personal del laboratorio nacional de Brookhaven y líder en el desarrollo de los planes EIC. "Tenemos la tecnología para construir este detector y acelerador de partículas único para realizar las mediciones que, junto conla teoría subyacente, puede por primera vez proporcionar respuestas a preguntas fundamentales de larga data en física nuclear. "
El EIC no es el único proyecto de Brookhaven preparado para remodelar la física nuclear y de partículas. Los próximos datos del Relativistic Heavy Ion Collider finalmente podrían detectar el elusivo efecto magnético quiral. Mientras tanto, los aceleradores planeados podrían funcionar con energía sostenible, una desviación drástica demáquinas de hoy.
En una conferencia de prensa durante la reunión de abril de 2021 APS, los investigadores discutirán cómo los aceleradores de vanguardia podrían chocar tanto con el consumo de energía como con nuestras suposiciones sobre la naturaleza de la materia.
Una nueva y poderosa instalación para la física nuclear
"Los avances científicos del EIC nos ayudarán a todos a comprender de dónde venimos y cómo se compone la materia visible que nos rodea a partir de sus bloques de construcción elementales", dijo Aschenauer.
El acelerador y el detector servirán como una especie de cámara, tomando imágenes en 3D y películas de electrones que chocan con protones e iones polarizados. Al igual que un escáner CT para átomos, el EIC permitirá a los científicos ver cómo las partículas de gluones portadoras de fuerza mantienen unidos a los quarks., los componentes internos de los protones y neutrones. También ofrecerá información sobre el giro de las partículas fundamentales.
Aschenauer brindará actualizaciones de estado del primer año del proyecto EIC, una colaboración entre BNL y Thomas Jefferson National Accelerator Facility, y una descripción general de su equipo experimental.
Buscando el efecto magnético quiral
El EIC se basará en el colisionador de iones pesados relativista, que pronto producirá sus propios resultados importantes.
En el verano de 2021, el análisis de datos probablemente concluirá en un experimento que busque una prueba decisiva del efecto magnético quiral. Este efecto propuesto ayuda a explicar muchas características fundamentales del Modelo Estándar y podría descubrir por qué nuestro universo contiene abrumadoramente más materia que antimateria, cruciala la existencia humana.
Jinfeng Liao, un físico nuclear teórico de la Universidad de Indiana en Bloomington, compartirá predicciones clave sobre lo que podría descubrir el experimento.
"Las firmas, como predijo nuestro estudio teórico, muestran una clara promesa de establecer de manera inequívoca la existencia de un efecto magnético quiral en el experimento de colisión isobárica", dijo Liao.
Liao y sus colegas crearon una herramienta computacional basada en dinámica de fluidos personalizada para simular colisiones experimentales y cualquier cambio que causaría el efecto magnético quiral.
Muestran que el nuevo experimento tiene más posibilidades de detectar el efecto que los intentos anteriores, plagado durante mucho tiempo por señales débiles y una fuerte contaminación de fondo. Las predicciones se publicaron en Cartas de revisión física .
Investigar cuestiones subatómicas profundas requiere mucho poder.
"Los aceleradores de partículas grandes utilizan una cantidad sorprendentemente grande de energía", dijo Georg Hoffstaetter, profesor de la Universidad de Cornell.
Compartirá los resultados del Acelerador de pruebas Cornell-BNL, o CBETA, el primero en el mundo en acelerar un rayo varias veces mientras se alimenta mediante la reutilización de la energía del rayo. Reduce aún más la demanda de electricidad con equipos superconductores y magnéticos.
La tecnología Energy Recovery Linacs que habilita el acelerador de prueba podría conducir a aceleradores de partículas más pequeños con corrientes de haz más altas y menor consumo de energía.
"Las personas pueden beneficiarse de las aplicaciones industriales de Energy Recovery Linacs al usar mejores chips de computadora, al curarse en centros de radioterapia que guían los rayos con imanes permanentes o al inhalar isótopos médicos producidos por aceleradores", dijo Hoffstaetter.
Sobre la base del éxito del acelerador de prueba, su investigador principal y el físico sénior de Brookhaven, Dejan Trbojevic, presentará diseños para un nuevo colisionador de energía verde. La velocidad de las partículas a lo largo de las líneas de haz de las pistas de carreras, formadas por imanes permanentes de alta calidad que no requieren el uso de energía eléctrica.energía.
"El 'acelerador verde' muestra una forma completamente nueva de acelerar partículas con un control muy estricto de su movimiento y con un rango de energía extremadamente alto. Nunca se había hecho antes", dijo Trbojevic.
Demostrará cómo el EIC, así como un acelerador similar que se está considerando en el Gran Colisionador de Hadrones, podría incorporar las funciones de ahorro de energía
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Sociedad Estadounidense de Física . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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