ALICE -koe

Suuri hadronitörmäytin (the Large Hadron Collider, LHC) CERNissä tarjoaa hiukkastörmäyksiä neljälle suurelle koeasemalle törmäyttimen varrella. Yksi näistä koeasemista on ALICE, koe, joka on erikoistunut kvarkkigluoniplasman (QGP) tutkimukseen. Koko ALICE-ryhmän muodostaa suuri joukko tutkijoita ympäri maailmaa, 170:stä tutkimuslaitoksesta, 40:sta maasta. Viimeaikaisten tutkimustulosten pohjalta on huomattu, että QGP käyttäytyy kuin täydellinen neste. LHC:stä saadun datan pohjalta ymmärryksemme QGP:sta, sen ominaisuuksista ja kehityksestä ajassa kasvaa. Paikallinen ALICE-ryhmämme on aktiivisesti työskennellyt ALICE:n datan analysoinnin, ilmaisinlaitteiston sekä GRID-laskennan parissa.
Inside the ALICE detector in March 2019. Credit: J Ordan/CERN-PHOTO-201903-053-1
Inside the ALICE detector in March 2019. Credit: J Ordan/CERN-PHOTO-201903-053-1

Sisällysluettelo

Tutkimusryhmän tyyppi
Tutkimusryhmä
Tutkimuksen painoala
Luonnon perusilmiöt ja matemaattinen ajattelu
Tutkimusalueet
Hiukkasfysiikka
Tiedekunta
Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta
Osasto
Fysiikan laitos

Tutkimusryhmän kuvaus

Suuri hadronitörmäytin (Large Hadron Collider, LHC) CERNissä on suuri laitteisto, joka mahdollistaa protonien ja lyijy-ytimien törmäyksiä. Törmäyttimen varrella sijaitsee neljä suurta koeasemaa: ALICE, ATLAS, CMS, and LHCb. 

ALICE-kokeeseen kuuluu noin 2000 tutkijaa ja insinööriä 170:stä tutkimuslaitoksesta, 40:sta maasta. Ryhmämme on ollut ALICE-kokeen jäsen marraskuusta 1997 lähtien. ALICE-ryhmämme toiminta Jyväskylässä on osa Suomen Akatemian kvarkkiaineen huippututkimusyksikköä.

ALICE tutkii kvarkkigluoniplasman (QGP) ominaisuuksia. QGP on sellainen aineen olomuoto, jossa partonit (kvarkit, gluonit) eivät enää ole sitoutuneita hadroneiksi. Aine käy läpi olomuodon muutoksen hadronisesta aineesta kvarkkigluoniplasmaan 150 MeV ( 1.7×1012 Kelvin) lämpötilan alueella. Tällainen olomuodon muutos tapahtui aikaisessa universumissa, muutaman mikrosekunnin alkuräjähdyksen jälkeen.

ALICE-laitteistolla pystytään identifioimaan matalan poikittaisliikemäärän omaavia hiukkasia ja tutkimaan niiden ratoja ilmasimen läpi kulkiessaan. Tämä mahdollistaa tarkkojen tutkimusten tekemisen, joilla voidaan tutkia QGP:n ominaisuuksia. Nykyinen tutkimus keskittyy tutkimaan yksityiskohtaisesti erittäin kuuman ja vahvasti vuorovaikuttavan aineen ominaisuuksia, mukaanlukien aineen nestemäisyyttä, jota mitataan viskositeetin suhteena entropiaan. Viimeaikaiset tutkimukset osoittavat, että QGP on täydellisin neste, jota on mitattu laboratoriossa tähän mennessä. LHC:n mahdollistama suuri statistiikka ja tarkka data tarjoavat tilaisuuden ymmärtää entistä paremmin korkeaenergisissä hiukkastörmäyksissä syntyvää, vahvasti vuorovaikuttavaa ainetta. 

ALICE-kokeen sisällä, ryhmällämme on vastuita fysiikka-analyysin, ilmaisinlaitteiston sekä GRID-laskennan parissa. Tarkempaa tietoa ryhmämme henkilöstöstä, tutkimuksesta ja viimeaikaisista julkaisuista löydät näiltä sivuilta. 

Toiminta

Tutkimusryhmä

Ulkoiset jäsenet

Yury Melikyan

Tutkijatohtori
Helsinki Institute of Physics (HIP)

Andreas Molander

Väitöskirjatutkija
Helsinki Institute of Physics (HIP)

Maxim Virta

Väitöskirjatutkija
Helsinki Institute of Physics (HIP)