HADES (High Acceptance DiElectron Spectrometer) jest jednym z głównych eksperymentów prowadzonych w międzynarodowym centrum badań FAIR (Facility for Antiproton and Ion Research) i umożliwia prowadzenie różnorodnych badań związanych z fizyką cząstek elementarnych i astrofizyką jądrową.
Układ detekcyjny składa się z wielu warstw detektorów o dużej precyzji, które śledzą trajektorie cząstek i rejestrują ich parametry, takie jak pęd i energia. Dzięki temu możliwe jest dokładne zbadanie i identyfikacja różnych cząstek produkowanych w reakcji.
Eksperyment HADES ma na celu rzucenie światła na właściwości nukleonów – cząstek tworzących jądra atomowe – a tym samym odpowiedzieć na szereg fundamentalnych pytań fizyki kwantowej, jak np. skąd bierze się masa cząstek i jaka jest podstawowa struktura materii.
Jednym ze sprawdzonych sposobów badania struktury i oddziaływań cząstek elementarnych jest rozpędzanie ich do bardzo dużych prędkości, zderzanie ich ze sobą i badanie produktów zderzenia. W eksperymencie HADES wykorzystuje się zderzenia jąder atomowych przy prędkościach rzędu 90 % prędkości światła, co prowadzi do powstawania niezwykle gorących i skompresowanych próbek materii jądrowej. Analizując rozpad tych układów jądrowych wnioskuje się o naturze oddziaływań panujących w tych ekstremalnych warunkach.
Oto niektóre z tematów badań prowadzonych przy użyciu detektora HADES:
- Badania plazmy kwarko-gluonowej: HADES umożliwia badanie plazmy kwarko-gluonowej, która powstaje w warunkach skrajnie wysokich energii i temperatur. Poprzez analizę produktów jej rozpadu, detektor HADES pozwala na lepsze zrozumienie chromodynamiki kwantowej.
- Badania materii skondensowanej: Detektor HADES jest również wykorzystywany do badania właściwości materii skondensowanej we wnętrzu jąder atomowych. Poprzez analizę cząstek produkowanych w wyniku zderzeń jąder, możemy lepiej zrozumieć strukturę jądrową, reakcje jądrowe i zachowania materii w skrajnych warunkach.
- Badania w zakresie spektroskopii elektron-antyelektron: Detektor HADES jest wykorzystywany do badania par elektron-antyelektron (di-elektronów) powstających w wyniku reakcji jądrowych. Analiza ich parametrów, takich jak pęd i energia, pozwala na wnioskowanie co do struktury wewnętrznej jąder atomowych, a także na identyfikację anomalii i nietypowych zjawisk.
- Badania oddziaływań cząstek elementarnych z materią: Detektor HADES umożliwia badanie oddziaływań różnych cząstek elementarnych (elektronów, fotonów, protonów, hiperonów itp.) z materią.
- Badania astrofizyczne: HADES jest także używany do badań związanych z astrofizyką jądrową. Poprzez analizę cząstek emitowanych w wyniku reakcji jądrowych, detektor HADES dostarcza informacji na temat procesów zachodzących w ekstremalnych warunkach astrofizycznych, takich jak eksplozje supernowych lub kolapsy gwiazd neutronowych.
Strona WWW projektu: https://hades.gsi.de