De krachtigste deeltjesbotser ter wereld wordt wakker uit een welverdiende rust. Na ongeveer twee jaar van zwaar onderhoud hebben wetenschappers de kracht van de Large Hadron Collider (LHC) bijna verdubbeld ter voorbereiding op zijn volgende run. Nu wordt het gekoeld tot slechts 1,9 graden boven het absolute nulpunt.
"We hebben nog geen zaken gedaan met het begrijpen van het universum", zei Tara Shears van de Universiteit van Liverpool in een persbericht. Scharen en andere LHC-natuurkundigen zullen werken om het Higgs-boson beter te begrijpen en hopelijk enkele geheimen van supersymmetrie en donkere materie te ontrafelen.
Op 11 februari 2013 werd de LHC ongeveer twee jaar stilgelegd. De onderbreking, bekend als LS1 voor "lange stop één", was nodig om verschillende gebreken in het oorspronkelijke ontwerp van de collider te corrigeren.
De eerste run van de LHC kende een moeilijke start in 2008. Kort nadat hij was opgestart, veroorzaakte een enkele elektrische verbinding een explosie, waardoor een hele sector (een achtste) van het gaspedaal werd beschadigd. Om het gaspedaal te beschermen tegen verdere rampen, besloten wetenschappers het op halve kracht te laten draaien totdat alle 10.000 koperen verbindingen konden worden gerepareerd.
Dus de afgelopen twee jaar hebben wetenschappers de klok rond gewerkt om elke verbinding in het gaspedaal te herwerken.
Nu de stap (samen met vele andere) is voltooid, werkt de collider met bijna het dubbele van zijn vorige vermogen. Dit werd begin vorige week getest, toen wetenschappers de magneten van een sector opdreven tot het niveau dat nodig was om de hoge energie te bereiken die in de tweede run wordt verwacht.
"De machine die nu wordt opgestart, is bijna een nieuwe LHC", zegt John Womersley, de Chief Executive Officer van de Science and Technology Facilities Council.
Met zo'n krachtig nieuw hulpmiddel zullen wetenschappers zoeken naar afwijkingen van hun initiële detectie van het Higgs-deeltje, waardoor mogelijk een dieper niveau van fysica wordt onthuld dat veel verder gaat dan het standaardmodel van deeltjesfysica.
Veel theoretici zijn overgegaan op supersymmetrie - het idee dat er voor elk bekend fundamenteel deeltje een "supersymmetrisch" partnerdeeltje bestaat. Als dat waar is, kan de verbeterde LHC krachtig genoeg zijn om zelf supersymmetrische deeltjes te creëren of hun bestaan op subtielere manieren te bewijzen.
"Door de hogere energie en de frequentere protonbotsingen in Run 2 kunnen we het Higgs-deeltje veel gedetailleerder onderzoeken", zegt Victoria Martin van de Edinburgh University. "Door hogere energie kan de mysterieuze" donkere materie "die in sterrenstelsels wordt waargenomen ook voor het eerst worden gemaakt en bestudeerd in het laboratorium."
Het is mogelijk dat de Higgs kunnen interageren met - of zelfs vervallen in - deeltjes van donkere materie. Als dit laatste gebeurt, zouden de donkere materiedeeltjes uit de LHC vliegen zonder ooit te worden gedetecteerd. Maar hun afwezigheid zou duidelijk zijn.
Blijf dus draaien, want deze problemen kunnen in het voorjaar van 2015 worden opgelost wanneer de deeltjesversneller weer tot leven komt.
