{"id":66252,"date":"2022-12-06T11:11:40","date_gmt":"2022-12-06T10:11:40","guid":{"rendered":"https:\/\/aktuelles.uni-frankfurt.de\/?p=66252"},"modified":"2022-12-06T11:11:42","modified_gmt":"2022-12-06T10:11:42","slug":"urknall-forschung-alice-experiment-am-cern-startet-testbetrieb-mit-blei-ionen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/aktuelles.uni-frankfurt.de\/en\/forschung\/urknall-forschung-alice-experiment-am-cern-startet-testbetrieb-mit-blei-ionen\/","title":{"rendered":"Urknall-Forschung: ALICE-Experiment am CERN startet Testbetrieb mit Blei-Ionen"},"content":{"rendered":"<p><strong>Den Materiezustand kurz nach dem Urknall, das sogenannte Quark-Gluon-Plasma, erforscht das ALICE-Experiment am Teilchenbeschleunigerzentrum CERN in Genf, wo Blei-Ionen miteinander kollidieren und f\u00fcr winzige Sekundenbruchteile ein solches Quark-Gluon-Plasma entstehen lassen. Jetzt wurden am CERN f\u00fcr das ALICE-Experiment in einem Testlauf erstmals Kollisionsenergien von 5,36 Teraelektronenvolt pro Blei-Blei-Kollision erzeugt, die weltweit h\u00f6chste bislang erreichte Kollisionsenergie. Forschende um Harald Appelsh\u00e4user von der Goethe-Universit\u00e4t haben den zentralen ALICE-Detektor auf die nun h\u00f6heren Kollisionsraten vorbereitet und hoffen auf neue Erkenntnisse \u00fcber die Entstehung des Universums.<\/strong><\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full is-resized\"><a href=\"https:\/\/aktuelles.uni-frankfurt.de\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/beitragsbild_ALICE_Detektor_c_SebastianScheid.jpg\"><img fetchpriority=\"high\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/aktuelles.uni-frankfurt.de\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/beitragsbild_ALICE_Detektor_c_SebastianScheid.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-66242\" width=\"839\" height=\"581\" srcset=\"https:\/\/aktuelles.uni-frankfurt.de\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/beitragsbild_ALICE_Detektor_c_SebastianScheid.jpg 650w, https:\/\/aktuelles.uni-frankfurt.de\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/beitragsbild_ALICE_Detektor_c_SebastianScheid-300x208.jpg 300w, https:\/\/aktuelles.uni-frankfurt.de\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/beitragsbild_ALICE_Detektor_c_SebastianScheid-18x12.jpg 18w\" sizes=\"(max-width: 839px) 100vw, 839px\" \/><\/a><figcaption class=\"wp-element-caption\">Der ALICE-Detektor wird f\u00fcr das Upgrade ge\u00f6ffnet. Foto: Sebastian Scheid, Goethe-Universit\u00e4t Frankfurt<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Wenige Sekundenbruchteile nach dem Urknall lag die gesamte Materie des Universums in einer Art \u201eElementarteilchen-Suppe\u201c als so genanntes Quark-Gluon-Plasma vor. Solch ein Quark-Gluon-Plasma l\u00e4sst sich in Teilchenbeschleunigern f\u00fcr extrem kurze Zeit erzeugen, wenn man schwere Ionen kollidieren l\u00e4sst. Daher sind die Kollisionen von Blei-Ionen von zentraler Bedeutung f\u00fcr das ALICE Experiment am Beschleunigerzentrum CERN, das die Eigenschaften von Materie, wie sie kurz nach dem Urknall vorgelegen hat, untersuchen m\u00f6chte.<\/p>\n\n\n\n<p>W\u00e4hrend einer vierj\u00e4hrigen Umbauphase von 2018 bis 2022 wurde der weltweit st\u00e4rkste Teilchenbeschleuniger, der Large Hadron Collider am CERN, nochmals verbessert und kann jetzt deutlich mehr Bleiionen beschleunigen als zuvor. Auch der ALICE Detektor wurde in dieser Zeit ert\u00fcchtigt, um die h\u00f6heren Kollisionsraten, die der LHC in Zukunft liefern wird, aufzeichnen zu k\u00f6nnen. Hierzu war es notwendig, die Auslesedetektoren des zentralen Detektors des Experiments, der sogenannten Spurendriftkammer TPC (engl. Time Projection Chamber) komplett auszutauschen. Die Projektleitung dieses bislang zehnj\u00e4hrigen Unterfangens liegt bei Prof. Harald Appelsh\u00e4user vom Institut f\u00fcr Kernphysik der Goethe-Universit\u00e4t Frankfurt. Die neue TPC soll es unter anderem erm\u00f6glichen, die Temperatur des Quark-Gluon-Plasmas zu bestimmen, das w\u00e4hrend der der Blei-Blei-Kollision entsteht.<\/p>\n\n\n\n<p>Mit den jetzt am CERN durchgef\u00fchrten Tests mit Blei-Ionen k\u00f6nnen die ALICE-Forscherinnen und Forscher \u00fcberpr\u00fcfen, ob die Auslese und Signalverarbeitung wie erwartet funktionieren. Eine gro\u00dfe Herausforderung sind dabei die enormen Datenmengen, die w\u00e4hrend der Messungen anfallen und allein f\u00fcr die TPC im Bereich von mehreren Terabyte pro Sekunde liegen. Dieser Datenstrom muss in Echtzeit mit effektiven Mustererkennungsmethoden prozessiert werden, um die gespeicherte Menge der Daten ausreichend reduzieren zu k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n<p>Eigens hierzu wurde das Rechencluster EPN (Event Processing Nodes) f\u00fcr das Experiment aufgebaut. Das EPN-Cluster basiert sowohl auf konventionellen Prozessoren (CPUs) als auch auf speziellen Grafikprozessoren. Die Leitung dieses Projekts liegt bei Prof. Volker Lindenstruth, Frankfurt Institute for Advanced Studies (FIAS) und Institut f\u00fcr Informatik der Goethe-Universit\u00e4t.<\/p>\n\n\n\n<p>Die ersten Messungen bei der neuen Energie sind ein gro\u00dfer Erfolg f\u00fcr das Schwerionenprogram am CERN. Prof. Harald Appelsh\u00e4user sagt: \u201cWir k\u00f6nnen es kaum erwarten, dass es nun wirklich losgeht mit den Messungen.\u201d<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Den Materiezustand kurz nach dem Urknall, das sogenannte Quark-Gluon-Plasma, erforscht das ALICE-Experiment am Teilchenbeschleunigerzentrum CERN in Genf, wo Blei-Ionen miteinander kollidieren und f\u00fcr winzige Sekundenbruchteile ein solches Quark-Gluon-Plasma entstehen lassen. 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