Європейська організація з ядерних досліджень CERN готує Великий адронний колайдер (ВАК) до масштабного технічного оновлення, яке має суттєво розширити можливості фізиків у дослідженні фундаментальних частинок. Проєкт High-Luminosity LHC (HL-LHC) передбачає збільшення кількості зіткнень частинок, модернізацію детекторів і встановлення нових надпровідних магнітів. Повноцінний запуск оновленого комплексу очікується у 2030 році.
Водночас перші результати вже є: фахівці випробовують ключові компоненти майбутньої системи, а експерименти на колайдері продовжують приносити наукові відкриття завдяки попереднім удосконаленням.
Удесятеро більше даних для науки
Головна мета HL-LHC — істотно збільшити світність колайдера, тобто кількість зіткнень, які можуть відбуватися за певний проміжок часу. Проєкт передбачає підвищення миттєвої світності у 5–7,5 раза порівняно з номінальним проєктним показником. У перспективі це дасть змогу зібрати приблизно вдесятеро більше даних, ніж передбачав початковий план роботи ВАК.
Більша кількість зіткнень особливо важлива для пошуку рідкісних явищ, які складно зафіксувати навіть за допомогою сучасних детекторів. Дослідники сподіваються завдяки цьому точніше вивчати властивості бозона Гіггса, перевіряти передбачення Стандартної моделі фізики частинок і шукати можливі ознаки нової фізики.
Нові магніти та модернізовані детектори
Одна з ключових частин проєкту — встановлення потужніших надпровідних магнітів, які фокусуватимуть пучки частинок перед зіткненням. У липні 2026 року нові магніти для майбутнього колайдера досягли номінального струму 16 230 ампер під час випробувань. Це важливий інженерний результат, хоча сам по собі він ще не означає, що модернізований прискорювач уже працює в новому режимі.
Також CERN готує оновлення основних експериментальних установок, зокрема детекторів ATLAS і CMS. Вони отримають нові системи відстеження частинок, електроніку та засоби обробки даних, необхідні для роботи в умовах значно більшої кількості зіткнень.
Додаткові надпровідні резонатори допоможуть керувати геометрією пучків і підвищити ефективність їхнього перетину. У сукупності ці зміни мають дозволити збирати набагато більше корисних даних без втрати здатності розрізняти окремі події.
Нові частинки виявляють уже зараз
Поки триває підготовка до HL-LHC, колайдер і його експериментальні установки вже дають змогу отримувати нові результати. Один із прикладів — повідомлене у березні 2026 року відкриття частинки Xi-cc-plus ((\Xi_{cc}^{+}) ), про яке оголосила колаборація LHCb.
Ця частинка складається з двох чарм-кварків і одного нижнього кварка та приблизно вчетверо важча за протон. Значущість зафіксованого сигналу перевищила сім сигма — рівень статистичної впевненості, який у фізиці частинок використовують для оголошення відкриттів.
Важливо, що це відкриття стало можливим завдяки даним третього періоду роботи колайдера та попередній модернізації детектора LHCb, завершеній 2023 року. Тобто його не можна безпосередньо приписувати ще не завершеному проєкту HL-LHC. Проте воно демонструє, наскільки важливими є вдосконалення обладнання для виявлення рідкісних частинок.
Коли запрацює оновлений колайдер
Третій період наукової роботи ВАК, відомий як Run 3, завершився у 2026 році. За підсумками 2025 року експерименти ATLAS і CMS отримали по 125 фемтобарнів оберненої величини інтегральної світності — показника, що характеризує обсяг накопичених даних про зіткнення. Ці дані стануть основою для подальших досліджень.
Тепер CERN зосереджується на технічному оновленні та підготовці комплексу до наступного етапу. Повернення до зіткнень частинок у межах графіка модернізації очікується у 2030 році.
Отже, наймасштабніше оновлення Великого адронного колайдера поки не принесло повного набору нових наукових результатів: основна модернізація ще триває. Однак випробування магнітів, накопичення даних і відкриття, зроблені завдяки попереднім удосконаленням, показують, у якому напрямку розвивається проєкт. Його головне завдання — дати фізикам значно більше можливостей для перевірки сучасних теорій про будову Всесвіту та пошуку явищ, які поки залишаються поза межами відомої фізики.