Maailma suurim masin saab hiiglasest venna

Suur osakeste kiirendi CERNis Foto: Richard Juilliart / AFP / Scanpix

Vägevate mõõtmetega osakestekiirendi LHC ehk Suur Hadronite Põrguti on võimas edulugu, kuid sel ambitsioonikal füüsikakatsel ei ole õnnestunud leida tumeainet. Nüüd on kavas ehitada uus masin, mis põrgataks osakesi kokku nii tugevasti, et taasluuakse Suur Pauk.

Väike punt prootoneid on teel oma vägivaldse lõpu poole. Teadlased pumpavad raadiolainete abil nende kimpu üha rohkem energiat ja see liigub läbi peenikese toru peaaegu valguse kiirusel. Teises torus – esimesest ainult mõne sentimeetri kaugusel – kihutab ringi üks täpselt samasugune kimp, ainult vastassuunas. Kui kimbud on läbimas tohutuid detektoreid, lasevad füüsikud neil teha laupkokkupõrke jõuga, mida ei ole võimalik matkida ühegi teise masinaga maailmas. Prootonid «pulbristuvad», detektorid püüavad seejärel tuvastada, milliseid uusi, eksootilisi osakesi võib purunenud prootonite pilvest leida.

Euroopa Tuumauuringute Keskuse (CERN) füüsikud on universumi väikseimaid koostis­osi uurinud juba aastakümneid. 2009. aastast alates on nad kasutanud selleks võimsat kiirendit Suur Hadronite Põrguti (LHC, Large Hadron Collider), mis on mitmes mõttes olnud suur edulugu. Ometi on isegi see seade ühes otsustavas küsimuses jänni jäänud.

Nimelt loodeti, et LHCs toimuvate kokku­põrgete tulemusel tekib seni teoorias eksisteerivat tumeainet, mis on tähtis selle välja selgitamisel, kuidas galaktikad saavad nii kiiresti pöörelda, ilma et nende tähed igale poole laiali lendaksid. Tumeaine osakesed ei ole aga välja ilmunud ja seepärast kavatseb CERN koos maailma 70 teadusinstitutsiooniga ehitada uue kiirendi – Tuleviku Ring­põrguti (FCC, Future Circular Collider). Selle hiidseadme ümbermõõt on 100 kilomeetrit ning selles on võimalik prootoneid kokku põrgatada seitse korda suurema jõuga kui Suures Hadronite Põrgutis.

Loe tumeaine otsingute kohta lähemalt oktoobri Imelisest Teadusest!