Erste Kollisionen im LHC

Genf, 23. November 2009
Am 23. November zirkulierten zum ersten Mal zwei Teilchenstrahlen gleichzeitig im LHC. Damit konnte die Synchronisation der Strahlen getestet werden, so dass jetzt die Experimente nach Proton-Proton Kollisionen fahnden können. Bei den Tests kreist jeweils ein Teilchenpaket pro Richtung durch den LHC, so dass sie sich an zwei Punkten im Ring treffen können. Seit dem frühen Nachmittag des 23. November passierte dies an Punkt 1 und 5, den Standorten der Detektoren ATLAS und CMS, die Kollisionen registrieren und analysieren. Später trafen die Strahlen in Punkt 2 und 8 aufeinander, bei den Experimenten ALICE und LHCb.
„Dass wir in so kurzer Zeit so weit gekommen sind ist eine großartige Leistung”, sagt CERN¹-Generaldirektor Rolf Heuer. „Wir müssen sie allerdings immer in Perspektive sehen – es liegt noch viel Arbeit vor uns, bis wir das LHC-Physikprogramm starten können.“ Zunächst wurden die Strahlen für Kollisionen im ATLAS-Detektor optimiert, wo um 14:22 Uhr der erste Kandidat für Kollisionen registriert wurde. Danach wurden die Strahlen für den CMS-Detektor optimiert. Am Abend gab es die erste Optimierung bei ALICE, danach bei LHCb.
„Das sind großartige Nachrichten vom Beginn einer phantastischen Physik-Epoche und – hoffentlich – neuen Entdeckungen, nachdem die internationale Gemeinschaft in 20 Jahren eine Maschine und Detektoren von bisher noch nie dagewesener Komplexität und Leistung gebaut hat“, sagt ATLAS-Sprecherin Fabiola Gianotti.
„Diese Ereignisse markieren den Beginn der zweiten Hälfte einer unglaublichen Reise zur Entdeckung der Naturgeheimnisse“, sagt CMS-Sprecher Tejinder Virdee. „Es gab nur noch Stehplätze im ALICE Kontrollraum, und dann brach Jubel aus bei den ersten Kollisionen“, sagt ALICE-Sprecher Jürgen Schukraft. „Das ist einfach toll!“
“Die Spuren, die wir sehen, sind wunderschön“, sagt LHCb-Sprecher Andrei Golutvin, „in ein paar Tagen sind wir bereit für eine richtige Datennahme.“
Diese ersten Kollisionen kamen nur drei Tage nach dem LHC-Start und zeigen, dass das Strahl-Kontrollsystems hervorragend funktioniert. Seit der Wiederinbetriebnahme gab es bisher nur einzelne Protonenbündel mit einer Injektionsenergie von 450 GeV abwechselnd in jeweils eine Richtung. Die Strahl-Lebensdauer wurde nach und nach auf 10 Stunden erhöht, und am 23. November zirkulierten die Teilchenstrahlen bei Injektionsenergie zum ersten Mal gleichzeitig in beiden Richtungen.
Als Nächstes steht eine intensive Phase der Inbetriebnahme auf dem Plan. Ziel ist die Erhöhung der Strahlintensität und die Beschleunigung des Strahls. Wenn alles gut geht, wird der LHC um die Weihnachtszeit 1,2 TeV pro Strahl erreicht haben und den Experimenten eine hinreichend große Menge Kollisionsdaten für die Kalibrierung liefern.

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¹ Das CERN in Genf, die Europäische Organisation für Kernforschung, ist das größte Forschungszentrum für Teilchenphysik der Welt. Gegenwärtig sind die Mitgliedstaaten Belgien, Bulgarien, Dänemark, Deutschland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Italien, die Niederlande, Norwegen, Österreich, Polen, Portugal, Tschechien, Slowakei, Spanien, Schweden, die Schweiz, Ungarn und das Vereinigte Königreich. Indien, Israel, Japan, die Russische Föderation, Türkei, die Vereinigten Staaten von Amerika, die Europäische Kommission und die UNESCO haben Beobachterstatus.