Центральными темами прошедшей 58-й сессии Программно-консультативного комитета ОИЯИ по физике частиц стали статус реализации мегасайенс-проекта NICA и результаты научных групп Института, полученные в экспериментах ЦЕРН. Участники мероприятия рассмотрели итоги завершающихся проектов и предложения по открытию новых. В рамках двухдневной программы сессии прошла встреча членов ПКК с дирекцией ОИЯИ и презентация стендовых докладов молодых ученых.
Открывая работу заседания, председатель ПКК по физике частиц Ицхак Церруя поприветствовал новых членов Комитета и представил собравшимся информацию о выполнении рекомендаций предыдущей сессии. Члены ПКК заслушали информацию вице-директора ОИЯИ Владимира Кекелидзе о резолюции 133-й сессии Ученого совета (февраль 2023 г.) и решениях Комитета полномочных представителей правительств государств-членов ОИЯИ (март 2023 г.), а также об обновленном проекте Семилетнего плана развития ОИЯИ на 2024 — 2030 годы.
«Основная тема нынешней сессии связана с флагманским проектом NICA. Стоит отметить, что за последний год был достигнут большой успех. Вся часть ускорительного комплекса – кроме коллайдера и вывода в коллайдер – успешно прошла пуско-наладочные испытания», — отметил вице-директор ОИЯИ, руководитель проекта NICA Владимир Кекелидзе.
С отчетом о реализации проекта ОИЯИ «Нуклотрон-NICA» выступил заместитель начальника ускорительного отделения ЛФВЭ Анатолий Сидорин. Международный коллектив проекта провел четыре сеанса на ускорительном комплексе. По итогам последнего, самого длительного в истории Лаборатории сеанса (сентябрь 2022 – февраль 2023), на пучках аргона и ксенона было набрано более полумиллиарда событий. В рамках этого сеанса команда ученых смогла реализовать одновременную работу всех элементов тяжелоионной цепочки комплекса, оптимизировать динамику пучка, успешно провести охлаждение пучков тяжелых заряженных частиц, испытать прикладную станцию СОЧИ (Станция Облучения ЧИпов), провести калибровку новой системы диагностики и модернизировать вакуумную систему для каналов прохождения пучка. Помимо этого, активно развивается программа прикладных исследований на выведенных пучках АРИАДНА. На днях к коллаборации присоединился новый партнер из России — Северо-Осетинский государственный университет. Продолжаются исследования в рамках эксперимента БЕККЕРЕЛЬ по изучению диссоциации релятивистских ядер с помощью треков в ядерной эмульсии.
Одним из ключевых вопросов в докладе о комплексе NICA были сроки завершения сборки и начала испытаний коллайдера. «Монтаж криомагнитной системы, скорее всего, будет произведен в апреле следующего года – после того, как строительство здания коллайдера будет завершено полностью, – прокомментировал Анатолий Сидорин. – Как только это будет сделано, мы проведем технологический сеанс. В этом случае в следующем году команда ЛФВЭ будет готова к проведению первого сеанса с пучком на коллайдере». Он также подчеркнул, что в таком сеансе не планируется работа экспериментов или набор статистики, он послужит проверкой всех систем, предназначенных для перевода пучка из Нуклотрона в коллайдер.
Главный инженер ЛФВЭ ОИЯИ Николай Агапов рассказал о развитии инфраструктуры, включая Нуклотрон. Он отметил, что ввиду изменения графика поставки инженерного оборудования начало строительства Инновационного центра NICA перенесено на начало 2024 года и займет полтора года. Проект центра выполняет Институт уникальных сооружений «Арена». На завершающем этапе находятся работы по строительству здания коллайдера. Австрийская компания STRABAG, которая выступала генеральным подрядчиком этого проекта с 2015 года, сообщила о невозможности продолжения деятельности в связи с внешними обстоятельствами. Поэтому в 2023 году будет выбран новый подрядчик. Заключительные испытания инженерных систем нового здания коллайдера запланированы на апрель-май 2024 года. Помимо этого, модернизируются криогенная система.
Представляя статус проекта MPD NICA споуксмен коллаборации Виктор Рябов (ПИЯФ) сообщил, что с 15 июня холл детектора MPD закрыт на три месяца для проведения работ по нанесению противопожарного покрытия на потолок помещения. В этой связи, захолаживание магнита до температуры жидкого гелия команда проекта проведет осенью этого года, после чего в начале 2024 г. будут проведены измерения магнитного поля. Планируется, что к концу следующего года установка будет полностью собрана. Ввод в эксплуатацию детектора и первый набор данных запланированы на 2025 год.
Руководитель коллаборации BM@N, начальник научно-экспериментального отдела барионной материи на Нуклотроне ЛФВЭ Михаил Капишин рассказал о ходе реализации проекта. На данный момент международная коллаборация эксперимента насчитывает 189 участников из 10 институтов трех стран. В ходе 10-го коллаборационного совещания (май 2023 г.) Физико-технический институт Алматы присоединился к числу участников в качестве ассоциированного члена. К 2022 году команда BM@N реализовала конфигурацию установки с полным аксептансом детекторов. Проведены экспериментальные сеансы с пучками дейтронов, ядрами углерода и аргона. Успешно прошел физический сеанс с пучками ксенона. В дальнейших планах коллаборации провести исследование рождения гиперонов, мезонов, легких ядерных фрагментов во взаимодействии ксенона с йодидом цезия. Участники эксперимента определят центральность ядерных столкновений на установке и проанализируют коллективный поток протонов. Возможность проведения физических экспериментов на пучках висмута в 2024 году будет зависеть от статуса коллайдера NICA. Для этих работ участники проекта модернизируют гибридную трековую систему BM@N, установив дополнительные кремниевые детекторы. Михаил Капишин отметил, что одним из важнейших результатов работы коллаборации стала подготовка к публикации статьи о рождении пионов и каонов во взаимодействиях аргона с ядрами при энергиях 3.2 ГэВ в высокорейтинговом международном журнале Journal of High Energy Physics (JHEP).
Глава коллаборации SPD Алексей Гуськов представил вниманию членов ПКК обновлённый технический проект эксперимента, а также рассказал об основных системах детектора и текущем статусе работ. В коллаборацию SPD входит более 300 участников из 32 научных центров 14 стран. С января этого года к ней присоединились Физико-технический институт Алматы и Томский государственный университет, подписано несколько меморандумов о взаимопонимании. Как отметил Алексей Гуськов, произошли изменения, связанные с основными системами детектора – был увеличен сверхпроводящий магнит и расширена мюонная система, проведена модернизация аэрогелевых детекторов. Кроме того, было принято решение использовать времяпролетные камеры (ToF) и электромагнитные калориметры (eCAL) на первом этапе эксперимента ввиду интереса к данным технологиям и потенциальным физическим результатам участников коллаборации, в том числе из Китая. Напомним, что изначально планировалось использовать эти системы во второй конфигурации SPD. Ожидается, что строительство детектора SPD продлится до 2028 года, и первый этап эксперимента пройдет в 2028 – 2030 гг.
Научные группы ОИЯИ продолжают активно участвовать в физических программах экспериментов ATLAS, ALICE и CMS на LHC в ЦЕРН. С докладами о результатах, полученных в этих экспериментах, выступили Борис Батюня, Татьяна Любушкина и Владимир Каржавин. С отчетами по проектам, завершающимся в 2023 году, а также с предложениями об их продлении выступили Дмитрий Пешехонов (NA64), Сергей Афанасьев (СКАН-3), Игорь Денисенко (BES-III), Артур Бородин (TAIGA), Дмитрий Наумов (JUNO), Людмила Колупаева (NOvA/DUNE) и Владимир Кореньков (МИВК).
Директор Лаборатории информационных технологий ОИЯИ Сергей Шматов выступил с предложением об открытии нового проекта по программному обеспечению для моделирования физических процессов и экспериментальных установок, обработки и анализа экспериментальных данных. Руководитель проекта SPD Алексей Гуськов представил вниманию членов комитета доклад о перспективах дальнейшего сотрудничества с ЦЕРН и участия научной группы ОИЯИ в проекте AMBER (NA66).
Директор Лаборатории теоретической физики ОИЯИ Дмитрий Казаков представил обновленную структуру плана научных исследований ЛТФ. Структурные изменения связаны с необходимостью теоретической поддержки экспериментов на NICA, а также возросшим интересом к нейтринной физике. Спектр исследований, представленных в лаборатории, широк: активная работа ведется в квантовой теории поля, физике за пределами Стандартной модели, в математической физике. Не остаются без внимания современные тренды, касающиеся изучения гравитационных волн и космологии. Дмитрий Казаков также напомнил о возобновившем работу после пандемии подразделении ЛТФ DIAS-TH (Дубненская международная школа по теоретической физике), реализующем образовательные программы по различным разделам теоретической физики для студентов, аспирантов и молодых ученых.
В рамках программы сессии ПКК прошла презентация постерных докладов молодых ученых по исследованиям в области физики частиц. Члены ПКК встретились с дирекцией ОИЯИ. Принятие рекомендаций ПКК и предложений в повестку следующей сессии завершило работу мероприятия.