sPHENIX får CD0 til opgradering til at eksperimentere med at spore stoffets byggesten

Det amerikanske energiministerium (DOE) har givet "Critical Decision-Zero" (CD-0) status til sPHENIX-projektet, en transformation af en af ​​partikeldetektorerne ved Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) - en DOE Office of Science User Facility ved Brookhaven National Laboratory - til et forskningsværktøj med hidtil uset præcision til sporing af subatomare interaktioner. Denne beslutning er et vigtigt første skridt i DOE-processen for at starte nye projekter, med angivelse af, at der er et "missionsbehov" for de kapaciteter, som forslaget beskriver.

"Vi er meget glade for, at Department of Energy har anerkendt vigtigheden af ​​sPHENIX-projektet, sagde Berndt Mueller, Associeret laboratoriedirektør for kerne- og partikelfysik ved Brookhaven. "Denne opgradering vil give ny indsigt i, hvordan vekselvirkningerne mellem de mindste byggesten af ​​stof giver anledning til de bemærkelsesværdige egenskaber ved 'kvark-gluon plasma' - en fire billioner graders suppe af fundamentale partikler, der eksisterede i universet et mikrosekund efter dens fødsel og genskabt regelmæssigt i partikelkollisioner på RHIC."

Som Brookhaven Lab-fysiker Dave Morrison, en medtalsmand for sPHENIX-samarbejdet, forklaret, "sPHENIX vil være et væsentligt værktøj til at udforske kvark-gluon plasma, inklusive dens evne til at flyde som en næsten 'perfekt' væske. De kompetencer, vi udvikler, og den videnskabelige indsigt, vi opnår, vil også hjælpe os med at forberede os på de kommende forskningsretninger inden for kernefysik, " han sagde.

sPHENIX-projektet er en opgradering af RHICs tidligere PHENIX-detektor, som afsluttede sin dataoptagelsesmission i juni 2016.

"Vi vil udnytte videnskabelige og finansielle investeringer, der allerede er foretaget, når vi bygger RHIC, sagde Gunther Roland, en fysiker ved Massachusetts Institute of Technology og den anden medtalsmand for sPHENIX. "Men samtidig, transformationen vil introducere nye, state-of-the-art detektorsystemer."

Med en superledende magnetmagnet genbrugt fra et fysikeksperiment på DOE's SLAC National Laboratory i sin kerne, avancerede partikelsporingsdetektorer, og en række nye høj-accept kalorimetre, sPHENIX vil have den nødvendige hastighed og præcision til at spore og studere detaljerne i partikelstråler, tunge kvarker, og sjældent, partikler med højt momentum produceret i RHICs mest energiske kollisioner. Disse evner vil gøre det muligt for kernefysikere at undersøge egenskaber af kvark-gluon-plasmaet i varierende længdeskalaer for at skabe forbindelser mellem interaktionerne mellem individuelle kvarker og gluoner og den kollektive adfærd af det væskelignende urplasma.

Konceptuelle undersøgelser og R&D er allerede i gang for nøglekomponenter, inklusive solenoiden, kalorimetre, og sporingsdetektorer. CD0-beslutningen – grønt lys, der gør det muligt for konceptuelt design og F&U at fortsætte – vil muliggøre disse bestræbelser og sætte sPHENIX på vejen mod et spændende fysikprogram, der starter i 2022.