Наука и образование

Эксперимент ATLAS опубликовал 1000-ю статью с начала работы

Эксперимент АTLAS, участниками которого являются сотрудники НИЦ «Курчатовский институт» - ПИЯФ, опубликовал 1000-ю статью по результатам работы эксперимента. ATLAS является одним из четырех основных экспериментов, которые проводятся на Большом Адронном Коллайдере (БАК) в Европейском центре ядерных исследований (ЦЕРН). Коллаборация ATLAS состоит из более чем 3000 участников, в том числе 1200 кандидатов и докторов наук из 180 институтов 40 стран мира. «Благодаря их усилиям коллаборация смогла полностью раскрыть потенциал детектора ATLAS и опубликовать эти важные результаты», - сказал руководитель сотрудничества Андреас Хокер. В эксперименте ATLAS проводится широкий спектр исследований по основным направлениям физики элементарных частиц, таких как как проверка Стандартной модели (СМ) и поиски «новой физики», т.е. процессов и явлений, которые не описывает СМ.

Одним из наиболее известных результатов, полученных на БАК в экспериментах ATLAS и CMS, было открытие в 2012 году бозона Хиггса, который являлся последним недостающим элементом СМ. К настоящему времени накоплено большое количество событий с рождением бозона Хиггса (Рис.1), что позволяет детально изучать его свойства.

Поиски новых физических явлений были и остаются одной из ключевых задач эксперимента ATLAS. В настоящее время существует большое количество теорий, дополняющих СМ, такие как суперсимметрия, модели с расширенным хиггсовским сектором, модели, включающие темную материю и дополнительные измерения. Такие модели предсказывают существование новых частиц, поиски которых активно проводятся в эксперименте ATLAS. К настоящему времени пока не удалось обнаружить никаких новых явлений, тем не менее эти поиски сформировали, а в некоторых случаях и отвергли теоретические модели, расширяющие СМ. В частности, были получены ограничения на параметры этих моделей, ограничения на массы новых частиц и их констант связи с частицами СМ.

Другой областью исследований эксперимента ATLAS является программа по физике тяжелых ионов, которая изучает новое состояние материи, называемое кварк-глюонной плазмой. Открытие в 2010 г. эффекта гашения струй при центральных столкновениях тяжелых ионов и наблюдение в 2019 г. фотон-фотонного рассеяния в периферических столкновениях тяжелых ионов — это лишь два основных момента этой программы.

Опубликованные статьи отражают как основные результаты, полученные в результате анализа экспериментальных данных, так и работы по созданию, обслуживанию и эксплуатации детектора. Они представляют работу многочисленных международных групп, каждая из которых внесла свой вклад в успешное проведение эксперимента. В настоящее время в эксперименте ATLAS проводится модернизация детектора для подготовки к работе в третьем периоде работы БАК, который должен начаться в 2021 году. Модернизация детектора ATLAS будет продолжена в ближайшие годы, для того чтобы после 2025 года детектор смог работать в условиях повышенной до ~10 ³⁵ см ^-2 сек^-1 светимости коллайдера БАК. Увеличение светимости позволит или открыть новые частицы и явления, или существенно повлиять на дальнейшее развитие новых теорий.

Сотрудники Отделения физики высоких энергий Лаборатории адронной физики НИЦ «Курчатовский институт» - ПИЯФ принимают активное участие как в модернизации экспериментальной установки ATLAS, так и в анализе данных по многим направлениям физической программы эксперимента. Они внесли свой вклад в получение научных результатов и подготовку многих публикаций, опубликованных коллаборацией ATLAS.