Работа коллайдера может быть продлена еще на несколько лет

Возможный темп набора светимости коллайдера на этапе HL-LHC. Изображение из доклада Mike Lamont. LHC accelerator: status and perspectives, сделанном 11 июля на конференции ICHEP 2022. Сплошная линия демонстрирует рост набранной интегральной светимости (шкала справа), красные точки показывают ожидаемую пиковую светимость в каждый год работы (шкала слева)

Работа LHC расписана до 2038 года. Однако из-за задержек с началом сеанса Run 3 и последующих этапов LHC, работу коллайдера, по-видимому, придется продлить еще на несколько лет. Решение будет приниматься во второй половине 2020-х годов.

В соответствии с планами, одобренными Советом ЦЕРНа, работа Большого адронного коллайдера и его модернизированной версии HL-LHC (High Luminosity LHC, то есть «LHC на высокой светимости») расписана примерно до 2038 года. Эта дата, впрочем, не фиксирована, а определяется главным целевым показателем: коллайдер должен проработать столько, чтобы интегральная светимость, накопленная детекторами ATLAS и CMS, превысила 3000 fb⁻¹. Однако уже сейчас работа существенно отстает от графика. Из-за антиковидных ограничений сеанс Run 3 стартовал на год позже запланированного. По нынешним оценкам, HL-LHC будет запущен лишь в 2029, а не в 2027 году, как планировалось еще несколько лет назад. Поэтому кажется неизбежным, что к 2038 году не удастся достичь глобальной цели по набору светимости.

По этой причине уже сейчас обсуждается предложение продлить работу коллайдера еще на несколько лет, вплоть до 2042 года, добавив к пяти запланированным многолетним сеансам еще один. Такая возможность была озвучена несколько месяцев назад в материалах 149-го заседания Комитета по экспериментам на LHC (LHCC). Решение о продлении работы HL-LHC будет приниматься не сейчас, а во второй половине 2020-х годов, во время подготовки следующего цикла Европейской стратегии в физике частиц. Однако уже сейчас подобные временные рамки появляются в докладах руководителей проекта.

Так, на рисунке приведен график возможного роста светимости HL-LHC из доклада Майка Ламонта (Mike Lamont) LHC accelerator: status and perspectives, сделанного 11 июля на ключевой конференции года ICHEP 2022. Сплошная линия отражает ход интегральной светимости в детекторах ATLAS и CMS (шкала справа), красные точки показывают ожидаемую пиковую светимость в каждый год работы (шкала слева). В дополнение к двум четырехлетним сеансам работы (Run 4 и Run 5) предлагается добавить короткий сеанс Run 6, после которого набранная статистика должна превысить 3000 fb⁻¹.

Для сравнения, в настоящее время, по итогам сеанса Run 2, набрано 140 fb⁻¹; по окончании сеанса Run 3 в 2025 году эта накопленная статистика должна утроиться. Пиковая светимость в сеансах Run 2 и Run 3 составит 2×10³⁴ см⁻¹с⁻¹.