Il Large Hadron Collider si spegne: inizia la lunga trasformazione verso l’High-Luminosity LHC

Tutti i dettagli chiave sono confermati dalle fonti ufficiali del CERN e dalla stampa specializzata. Ecco una sintesi strutturata:

Tempistica e portata dello spegnimento

• Ultimi fasci di particelle scaricati il 29 giugno 2026, concludendo il Run 3 e oltre 16 anni di collisioni operative dell'LHC (2010–2026) .
• Long Shutdown 3 (LS3) è iniziato immediatamente. Dovrebbe durare fino a quattro anni e coinvolge migliaia di esperti nei siti e nei tunnel del CERN .
• Il programma LS3 include attività di manutenzione, consolidamento e installazione per trasformare l'LHC nell'High-Luminosity LHC (HL-LHC) .

Traguardi scientifici dell'era LHC

• Scoperta del bosone di Higgs — Il 4 luglio 2012, le collaborazioni ATLAS e CMS hanno annunciato la scoperta di un nuovo bosone coerente con il bosone di Higgs del Modello Standard, completando una ricerca durata cinque decenni . La scoperta è valsa il Premio Nobel per la Fisica nel 2013 .
• Run 1 (2010–2012): Prime collisioni a 3,5 TeV per fascio, un record mondiale, che hanno portato alla scoperta del bosone di Higgs .
• Run 2 (2015–2018): Collisioni a 6,5 TeV per fascio; misure di precisione del bosone di Higgs e osservazione di molti processi rari .
• Run 3 (2022–2026): Collisioni protone-protone e ioni pesanti continuate, con un set di dati completo di centinaia di femtobarn inversi .

L'upgrade HL-LHC — Costi e dettagli tecnici

• Costo: L'HL-LHC è un progetto da diversi miliardi di franchi svizzeri. La cifra di ~1,5 miliardi di dollari (circa 1,5–1,6 miliardi di CHF) è coerente con il budget approvato per l'upgrade, anche se il numero esatto varia a seconda della valuta e dell'anno. I materiali stampa del CERN lo definiscono un importante investimento pluriennale.
• Aumento della luminosità di picco: L'upgrade mira a un aumento di un fattore 10 della luminosità integrata, raggiungendo fino a 3000 fb⁻¹ totali .
• Nuovi magneti superconduttori: Magneti quadrupolari più potenti da 12 tesla (triplette interne) focalizzeranno i fasci in modo più stretto, rispetto agli 8 T dell'attuale LHC .
• Cavità a granchio: Le cavità a granchio superconduttrici a radiofrequenza ruoteranno (inclineranno) i pacchetti prima della collisione per massimizzare la sovrapposizione frontale, correggendo la perdita geometrica di luminosità .
• Altri aggiornamenti: Nuovi collimatori, schermature e rilevatori potenziati (ATLAS, CMS, ALICE, LHCb) fanno tutti parte di LS3 .

Riavvio previsto e capacità future

• L'acquisizione dati dovrebbe iniziare nel 2030 al più presto .
• Misure di precisione dell'Higgs — L'HL-LHC produrrà circa 15 milioni di bosoni di Higgs all'anno, consentendo studi dettagliati degli accoppiamenti e delle auto-interazioni dell'Higgs.
• Ricerca di materia oscura — La maggiore luminosità aumenta la sensibilità alle particelle massicce a interazione debole (WIMP) e ad altri segnali oltre il Modello Standard.
• ~30% di portata di scoperta in più per nuove particelle pesanti — il set di dati sostanzialmente più ampio estende l'intervallo di massa su cui nuove particelle possono essere scoperte o escluse rispetto all'attuale LHC .

Nota: La cifra di "18 anni di attività" è un'approssimazione che va dalle prime collisioni (2010) alla fine del Run 3 (2026), sebbene la macchina sia stata spenta per LS2 (2019–2021) e periodi di manutenzione precedenti. L'era operativa è più vicina a ~13 anni di tempo di collisione effettivo in 16 anni di calendario.