O Grande Colisor de Hádrons (LHC) se estende por 27 km e depende de milhares de ímãs de diferentes tipos - dipolos, quadrupolos, sextupolos, octupolos, decapolos, etc. - para direcionar e controlar seus feixes de partículas. Cada tipo desempenha uma tarefa especializada, muito parecido com um escritório extremamente caro e resfriado criogenicamente, onde todos têm um trabalho muito específico e ninguém pode tocar no termostato.
Alguns dos mais importantes são conhecidos como tripletos internos. Esses grupos de três ímãs quadrupolo (daí o nome, que pelo menos economiza uma reunião para todos) ficam em ambos os lados dos quatro principais experimentos do LHC. Sua função é focar os feixes de partículas o mais firmemente possível pouco antes de as partículas colidirem dentro dos detectores.
Quanto mais apertados os feixes são "comprimidos", maior a chance de as partículas colidirem. Isso torna os tripletos internos essenciais para aumentar a luminosidade do LHC, ou seja, o número de colisões que ocorrem em um determinado período de tempo. Mais luminosidade significa mais colisões, dando aos pesquisadores mais dados para analisar. Em resumo: aperte mais forte, consiga mais batidas, aprenda mais sobre o universo. A física é apenas carrinhos de bate-bate com melhor financiamento.
Uma parte importante do futuro projeto High-Luminosity LHC (HiLumi LHC) envolve substituir os tripletos internos existentes por uma geração muito mais poderosa de ímãs.
O trabalho está ocorrendo durante a terceira longa parada (LS3). Recentemente, as equipes cortaram a primeira interconexão de ímãs, iniciando formalmente a operação de substituição. O Diretor-Geral do CERN, Mark Thomson, também visitou o Ponto 1 do LHC (o experimento ATLAS) para marcar o marco, presumivelmente para acenar com aprovação para um fio muito grande sendo cortado.
"A substituição desses ímãs pelos novos tripletos internos do HiLumi LHC é crucial para os próximos anos de alta luminosidade. O primeiro quadrupolo dos novos tripletos deve chegar ao túnel no início de 2029. No total, 16 criostatos e 28 conjuntos criogênicos serão instalados - um grande empreendimento", explica Jean-Philippe Tock, Chefe da Equipe de Coordenação do LS3.
Os novos tripletos internos são o produto de anos de pesquisa e desenvolvimento. Eles representam um grande avanço tecnológico em relação aos ímãs de nióbio-titânio atualmente operando dentro do LHC.
Em vez de nióbio-titânio, os ímãs atualizados usam bobinas supercondutoras de nióbio-estanho. Isso permite que eles gerem campos magnéticos atingindo 11,3 tesla, cerca de 40% mais fortes que os campos produzidos pelos ímãs atuais. Para referência, isso é muito tesla, e não, você ainda não pode usá-lo para carregar seu telefone.
O novo equipamento será instalado ao redor dos experimentos ATLAS e CMS, onde o aumento da taxa de colisão será especialmente importante.
ALICE e LHCb operam de maneira diferente e seguem programas de física diferentes, então não precisam do mesmo aumento na luminosidade instantânea. Seus tripletos internos existentes podem, portanto, permanecer no lugar. No entanto, esses ímãs ainda serão atualizados para que ambos os experimentos possam se beneficiar do aumento geral da luminosidade - porque no CERN, ninguém fica de fora de uma atualização.
Desde 7 de setembro, as equipes do CERN estão desmontando seções do colisor em ambos os lados do ATLAS e CMS. O objetivo é remover 28 ímãs supercondutores (incluindo os tripletos internos) que estão programados para serem substituídos.
A operação marca o fim de uma era para o hardware que faz parte do LHC desde sua construção.
"O evento de hoje é um marco importante para o CERN, especialmente para a equipe do projeto HiLumi LHC. Os tripletos internos atuais datam da fase de construção do LHC e foram instalados na máquina entre 2005 e 2007. Após quase vinte anos de operação, eles darão lugar a uma nova geração de ímãs ainda mais poderosos. É realmente notável testemunhar essa transição de uma geração de inovação para a próxima", diz Markus Zerlauth, o Líder do Projeto HiLumi LHC.
Então adeus aos tripletos internos de 2005-2007, que passaram quase duas décadas focando feixes e nunca uma vez pediram f