Nach fünf Jahren Pause wurden mit dem großen Beschleuniger LHC am internationalen Forschungsinstitut CERN wieder Blei-Ionen zur Kollision gebracht. Dabei löst sich die kollidierende Materie für extrem kurze Zeit in ihre Bestandteile auf und erreicht so einen Zustand wie das Universum Millionstel Sekunden nach dem Urknall. Die Teilchenspuren der Kollisionen zeichnet der haushohe ALICE-Detektor auf, an dessen Verbesserung Forschende der Goethe-Universität mitgearbeitet haben. Im ersten Monat der neuen Datennahmeperiode konnte ein neuer Rekord aufgestellt werden: Es wurden 20-mal mehr Kollisionsereignisse aufgezeichnet als in den Datennahmeperioden der vergangenen Jahre zusammen.
Goethe-Universität Frankfurt Am Main
Am 26. September 2023 erklärte das Beschleunigerteam des Europäischen Kernforschungszentrum CERN in Genf stabile Blei-Strahl Konditionen und läutete damit die erste Datennahme-Kampagne von Blei-Ionen-Kollisionen seit 5 Jahren ein. Bis zum späten Abend des 29. Oktober wurden nun Kollisionen von Blei-Ionen bei der bisher weltweit höchsten Kollisionsenergie von 5.36 Terraelektronvolt pro zusammenstoßender Kernteilchen (Nukleon-Nukleon-Kollision) erzeugt. Nicht nur die Kollisionsenergie, sondern auch die Kollisionsraten wurden im Vergleich zu den Datennahmeperioden der früheren Jahre deutlich erhöht. So konnte der ALICE Detektor, spezialisiert auf die Aufzeichnung der Kollisionen von Bleiatomkernen, 20-mal mehr Ereignisse aufzeichnen als in den vier einmonatigen Datennahmeperioden seit 2010 zusammen.
Dies ist wichtig, da bei den Kollisionen in kürzester Zeit ungeheuer viele Teilchen neu entstehen und wieder zerfallen. Die Aufzeichnung der Spuren dieser Teilchen lässt Rückschlüsse darauf zu, was im Moment des Zusammenpralls und kurz danach genau passiert: Die Teilchen lösen sich in ihre elementaren Bestandteile – Quarks und Gluonen – auf und bilden eine Art „Materiesuppe“, ein sogenanntes Quark-Gluon-Plasma. Unmittelbar danach bilden sich wieder neue, sehr instabile Teilchen, die sich in komplexen Zerfallsketten schließlich in stabile Teilchen umwandeln. Auf diese Weise untersuchen die Forschenden des ALICE-Experiments die Eigenschaften von Materie, wie sie kurz nach dem Urknall vorgelegen hat.
Brights - Die Natur des Zweifels 