Создатели Большого адронного коллайдера обратились за помощью к российским ученым
НИТУ «МИСиС», один из наиболее динамично развивающихся научно-образовательных центров страны, стал участником амбициозного проекта крупнейшей в мире лаборатории физики высоких энергий CERN (Европейский Центр ядерных исследований), где находится Большой адронный коллайдер. Цель нового эксперимента SHiP (Search for Hidden Particles) — найти объяснение явлениям, которые не описывает Стандартная Модель физики элементарных частиц: существование темной материи и отсутствие антивещества во Вселенной.
В настоящее время для описания практически всех экспериментальных данных по физике элементарных частиц используется Стандартная Модель, которая, однако, не объясняет существования темной материи и отсутствия антивещества во Вселенной.
Ряд теоретических сценариев физики, которые ищут отклонения от Стандартной Модели, предсказывают существование таких относительно легких и долгоживущих частиц — тяжелых нейтральных лептонов — которые могут быть ответственны за барионную асимметрию Вселенной, возникновение массы нейтрино, темную материю и т.д. Поиском таких частиц и будут заниматься участники эксперимента.
Для этого будет создана специальная детектирующая аппаратура (детектор SHiP), которая из-за чрезвычайной слабости взаимодействия данных лептонов с частицами Стандартной Модели должна иметь большие размеры. В частности, длина «распадного» объема — вакуумированного цилиндра из двухслойной нержавеющей стали — более 50 метров.
Кроме детектора SHiP проект потребует создания специального канала для вывода пучка частиц с ускорителя SPS (Super Proton Synchrotron) в CERN. И то, и другое сопряжено с необходимостью решения значительного количества нетривиальных инженерных задач.
Сейчас сотрудниками 43 институтов из 13 стран, а также специалистами CERN ведется проработка различных аспектов проекта. Кроме того, в разработке физического обоснования эксперимента занята большая группа физиков-теоретиков, в которой активную роль играют российские ученые. Независимыми комитетами CERN проводится экспертиза предлагаемых технических решений.
В начале июля Научный совет коллаборации SHiP принял решение о включении НИТУ «МИСиС» в число вузов, принимающих участие в эксперименте. Научная группа университета будет участвовать в работах, связанных с тау-нейтринным детектором, а также с мюонной вето-системой и калориметром.
Обращение о вступлении в проект кроме НИТУ «МИСиС» подавали два российских и три корейских университета. Положительное решение было принято по НИТУ «МИСиС» и одному корейскому университету. Участие нашего вуза в эксперименте проходит в рамках программы повышения конкурентоспособности »5–100».
Кроме НИТУ «МИСиС» в эксперименте со стороны России принимают участие Курчатовский институт, Физический институт им. Лебедева РАН (ФИАН), Институт теоретической и экспериментальной физики (ИТЭФ), АО «НИКИЭТ».
SHiP (Search for Hidden Particles) — эксперимент CERN по поиску физики за пределами Стандартной Модели. Его научная задача — попытаться заметить долгоживущие тяжелые нейтральные лептоны, частицы, предсказываемые разнообразными моделями Новой физики, но не открытые до сих пор экспериментально.
Эксперимент находится на раннем этапе: идет формирование коллаборации и разработка детальной научной программы и аппаратуры. Предполагается, что окончательный технический проект будет готов к 2018 году, изготовление и отладка установки завершится к 2022 году, и только в 2023 году он приступит к набору данных.
Денис Сущенко, d.sushchenko@corp.mail.ru
Источник: НИТУ «МИСиС»
