Gyöngyösről is irányították a nemzetközi részecske- és magfizikai kísérlet méréseit

A Nagy Hadron Ütköztető (LHC) a világ legnagyobb méretű és legnagyobb energiájú részecskegyorsítója, melyet a svájci-francia határon elterülő Európai Nukleáris Kutatási Szervezet, a CERN üzemeltet.  Az LHC gyorsító proton-proton ütközéseinek adatait négy nagyobb (ALICE, ATLAS, CMS, LHCb) és négy kisebb kísérlet (TOTEM, LHCf, MoEDAL és SND) gyűjti és elemzi.  A Kompakt Muon Szolenoid, angol rövidítéssel CMS nevű nagy részecske- és magfizikai kísérlet 21 m hosszú, 15 m magas, közel 14.000 tonna súlyú berendezés, melyet több, mint 5000 kísérleti fizikus együttműködése épített fel, a világ 59 országának 251 kutatóintézetének és egyetemének együttműködésével. A CMS eddigi legfontosabb eredménye a Higgs Boson felfedezése volt 2012-2013 során, az ATLAS kísérlettel közösen.

A CMS kísérletben öt magyar tagintézmény vesz részt: a Debreceni Egyetem és az ELKH Atommagfizikai Kutató Intézete, mindkettő Debrecenből, az Eötvös Loránd Tudományegyetem és az ELKH Wigner Fizikai Kutatóközpont, mindkettő Budapestről, valamint a MATE Műszaki Intézet Femtoszkópia Laboratóriuma a MATE gyöngyösi Károly Róbert Campusáról. A MATE Műszaki Intézet CMS csoportja 2018-ban jött létre, a Femtoszkópia Laboratórium keretei között, Csörgő Tamás kutatóprofesszor (MATE és Wigner Fizikai Kutatóközpont) vezetésével. A MATE CMS csoportjának jelenleg aktív tagjai még Novák Tamás egyetemi docens (MATE és BGE), a CMS Eredményességi Díjas Nemes Frigyes PhD (MATE és Wigner FK) és Szanyi István PhD-hallgató (MATE, Eötvös Loránd Tudományegyetem és Wigner FK).

Gyöngyösről, a MATE Femtoszkópia Laboratóriumából irányította Csörgő Tamás, Novák Tamás és Szanyi István a CMS kísérlet adatfelvételét 2023 tavaszán. Eddig összesen 37 alkalommal teljesítették a heti hét napon, 0-24 órában működő CMS kísérlet 8 órás adatfelvételi műszakjait; ezek közül az első négyet Franciaországban, Cessy-ben, az LHC 5. ütközési pontjánál mérve, a többi 33 mérési műszakot pedig már Magyarországról, Gyöngyösről teljesítve. Eredményeikkel lényegesen járultak hozzá a CMS kísérlet adatgyűjtéséhez az LHC jelenlegi 3. mérési időszakában. Méréseik során elsősorban technikai adatok felvételére került sor, melyen segítenek a CMS kísérlet részeinek az egymáshoz képesti pozícionálásában, a CMS kísérlet és az LHC beüzemelésében a 3. mérési időszak elején. A legfontosabb adatok rögzítése továbbra is csak Franciaországban lesz majd lehetséges.

„Középiskolai tanulmányaimat Gyöngyösön, a Berze Nagy János Gimnáziumban végeztem, a legendás fizikatanár, Kiss Lajos tanár úr, valamint a matematika tudását és szeretetét generációkban megalapozó Hejjel László tanár úr vezetésével. Álmomban nem gondoltam akkor arra, hogy egyszer majd Gyöngyösről irányíthatjuk a világ egyik legnagyobb, vezető részecskefizikai kísérletének adatfelvételét. Mára azonban ez már nem álom, hanem költséghatékony és az ajtónkon bekopogó valóság” – mondta Csörgő Tamás kutatóprofesszor, a gyöngyösi CMS csoport vezetője. „Ezen a téren a gyöngyösi CMS csoport úttörő szerepet tölthet be Magyarországon. Úgy vélem és úgy remélem, hogy ez a nemzetközileg egyre jobban terjedő megoldás hamarosan itthon is további követőkre talál.”

Mi szükséges hozzá? Speciális szaktudás a CMS kísérlet mérőrendszeréről, kiváló internetes kapcsolat, néhány számítógép és sok-sok munka. Noha a legfontosabb, kritikus adatokat továbbra is csak a CMS kísérlet helyszínén, az LHC 5-ös ütközési pontjában, Franciaországban kell majd megmérnünk, de a mérések pontosításához, kalibrációjához szükséges adatok hazai felvétele korábban elképzelhetetlen távlatokat nyitott meg a magyar fizikusok számára.

A MATE CMS csoport támogatói a Nemzeti Kutatási és Fejlesztési Hivatal (NKFIH) a K133046-os és 2020-2.2.1-ED-2021-00181 sz. pályázatai, az Új Nemzeti Kiválósági Program ÚNKP-22-3 sz. pályázata, valamint a Tudás Körei Egyesület.