Met het sombere nieuws uit Geneve is er gelukkig toch wat te vieren. Het Pierre Auger Observatorium (website: Auger ) is deze maand feestelijk geopend. Auger kijkt naar cosmische straling uit het heelal. Wannieer de meest energetische deeltjes daarvan de top van onze atmosfeer raken, zorgen zij via een kettingbotsing voor een regen van miljarden deeltjes op het aardoppervlak. Deze regen kan zich over kilometers uitstekken, Auger is dan ook een hele bijzondere detector. Over een gebied zo groot als de provincie Utrecht staan 1600 speciale watertanks uitgespreid die de kosmische deeltjes detecteren. Dit gebeurt in de provincie Malargue in Argentinie, waar de omstandigheden voor detectie ideaal zijn. Mijn groep werkt aan een project om naast de watertank speciale radiodetectoren op de pampa's te zetten zodat we de energie van de kosmische deeltjes nog beter te bepalen.

De eerste resultaten zijn zeer interessant. De deeltjes met de allerhoogste energie lijken geproduceerd te worden in de buurt van superzware zwarte gaten. De komende jaren zullen we hier zeker meer over horen. Dat is het mooie van het heelal als versneller. Het is nooit kapot en staat altijd aan.

Vandaag wordt in Geneve de officiele inauguratie van de LHC gehouden. Dit was oorspronkelijk bedoeld als een groot feest om de eerste botsingen gepast te vieren, maar het incident in de tunnel waarbij de machine beschadigd werd heeft lelijk roet in het eten gestrooid. Om wat kou uit de lucht te halen publiceerde Cern de afgelopen week een rapport over de oorzaken van het incident. Tussen de regels van de ronkende tekst over hoe goed allerlei veiligheidssytemen gefunctioneerd hebben, is een ander verhaal te lezen. Een aantal magneten zijn door de vrijkomende krachten van hun betonnen ankers geblazen. Ook verwacht Cern dat er op tijd voldoende reserveonderdelen zijn. Met andere woorden, die zijn er nu nog niet. De beslissing om niet meer dit jaar te starten is niet ingegeven door eventuele problemen met de elektriciteitslevering, het is eenvoudigweg omdat de machine teveel beschadigd was om voor de Kerst te repareren.

Een nieuw programma voor volgend jaar laat een start-up voor eind Maart zien. Dit lijkt niet slecht, maar de eerste botsingen worden pas voorzien voor de zomer en de totale data voor 2009 wordt geschat op 100 inverse picobarn. Dat is 1% van wat een normaal jaar zou moeten opleveren. Ook is het niet duidelijk of en wanneer de energie van 14 TeV gehaald zal worden. Het betekent dat we volgend jaar vooral de detector zullen testen. De echte natuurkunde zal pas in 2010 beginnen, met uitzondering misschien van een paar analyses die al bij lagere energie en minder botsingen kunnen plaatsvinden. Toen ik mij in 2004 bij het Atlas experiment aansloot, voelde ik me licht schuldig dat ik vlak voor dat het experiment begon, zonder zelf iets te bouwen, de krenten uit de pap kwam halen. Inmiddels zijn we meer dan 4 jaar verder en nog geen krent te zien. De ergste slachtoffers zijn de promovendi. Zij moeten een proefschrift schrijven over de resultaten van het experiment. Voor hun maakt een jaar goede data of een test jaar dus erg veel uit en kunnen ze hierdoor zomaar zelf ook een jaar vertraging oplopen.

Vandaag is bekend geworden dat de LHC deeltjesversneller in Geneve pas in 2009 van start zal gaan. De reden is een praktische afweging. De reparatie van de kapotte magneet zal tot eind November duren. Cern gaat rond de 20e December dicht. Dat betekent dat er minder dan een maand over is om tot botsingen te komen. Dat is al niet veel maar er is een bijkomend probleem. Cern heeft een speciaal goedkoop contract met Electricite  de France, de energieleverancier. Daarin staat dat EDF in December, Januari en Februari, de koude maanden de stroomleverantie aan Cern mag afknijpen. De vensneller kan dus heel onregelmatig bedreven worden en dat maakt het testen er niet makkelijker op. Het is beter om tot 1 Maart te wachten en dan in een stabiele omgeving de LHC stap voor stap aan te zetten.

Voor mijn experiment is het heel slecht nieuws. Wij hadden erg graag dit jaar nog een aantal dagen botsingen gehad, zelfs bij lage energie. Daarvan hadden we heel veel over onze detector kunnen leren en waren we goed voor bereid op de echte data met hoge energie van volgend jaar. Nu zal het proces van het begrijpen van onze detector gelijk op moeten gaan met het binnenhalen van de data in 2009.

Er is gelukkig een lichtuntje. De getroffen sector was een van de laatste die getest moest worden. De andere sectoren hebben de test wel goed doorstaan. Een herhaling van het probleem in 2009 lijkt daarmee niet waarschijnlijk.

De LHC kreeg afgelopen week een flinke tegenvaller te verwerken toen er een heliumlek ontstond. De verwachte vertraging is 2 maanden.

Wat is er fout gegaan ?
De protonen die in de LHC versneld worden, komen binnen met een energie van 450 miljard electron volt of 450 GeV. In de LHC zullen ze tot 7000 GeV of 7 TeV versneld worden. Er was al besloten om dit jaar niet verder te gaan dan 5 TeV, om het complexe magneetsysteem niet direct tot het uiterste te duwen.

De test op 10 September en later zijn allemaal bij de injectieenergie van 450 GeV gedaan. Dit lukte, behoudens wat kleine probleempjes prima. De deeltjes zijn de LHC ingeschoten en konden in beide richtingen ronddraaien. Vervolgens was het tijd om naar de 5 TeV energie te gaan. De eerste test werden zonder bundel gedaan. Hierbij ontstond er kostsluiting tussen de magneten. Deze magneten zijn supergeleidend en worden met vloeibaar helium op een temperatuur van -270 graden Celsius gehouden. De kortsluiting heeft voor een lek in de heliumleiding gezorgd. De magneten raken hun supergeleiding kwijt en moeten een grote hoeveelheid energie kwijt. Hierdoor ging het helium koken en ontsnapte in de tunnel.

Op zich is het probleem in een paar dagen te repareren. Hiervoor moet wel de machine van -270 graden tot kamertemperatuur verwarmd worden en na afloop weer tot vlak boven het absolute nulpunt gekoeld worden. Hierin gaat de twee maanden vertraging zitten.

Voor de mensen in mijn groep is het een tegenslag. Zij wachten al jaren op de eerste data en stonden in de startblokken om de eerste resultaten te analyseren. Ook is het een tegenvaller voor degenen die 21 Oktober op Cern de feestelijke opening zouden gaan vieren. Misschien kan Mme Sarkozy een mooi liedje voor ze zingen.