Für die experimentellen Kollaborationen bei FAIR waren die vergangenen eine massive Herausforderung. Es waren Jahre unter pandemischen Bedingungen, mit Einschränkungen, die die tägliche Arbeit in den Labors und in den Büros behinderten. Schauen wir uns am Beispiel der CBM-Kollaboration an, wie das vergangene Jahr aussah.
Trotz der Herausforderungen wurden dennoch wichtige Meilensteine auf dem Weg zur Realisierung des CBM-Experiments erreicht: Der Technical Design Report für den Micro-Vertex-Detektor (MVD) wurde im Dezember 2021 von FAIR genehmigt. Dieser Detektor ist insbesondere wichtig, um die Zerfälle von Teilchen möglichst genau zu rekonstruieren.
Das Team rund um das Silicon Tracking System (STS), welches die Spuren der einzelnen Teilchen verfolgbar macht, hat mehrere Überprüfungen der Produktionsbereitschaft und des technischen Designs erfolgreich durchgeführt.
Das RICH-Projekt ist in die Produktionsphase eingetreten, einschließlich eines Prototyps einer Fotokamera in voller Größe mit Ausleseelektronik. Das hat nichts mit reichen Digitalkameras zu tun, RICH steht in diesem Fall für Ring Imaging Cherenkov Detektor, dieser kann Elektronen hervorragend mittels der abgestrahlten Cherenkov-Strahlung messen. Diese Strahlung ist zum Beispiel auch für das charakteristische Leuchten in Kernreaktoren verantwortlich.
Parallel dazu testete das Muon Chamber (MuCh)-Team erfolgreich die nötigen Detektorkammern in voller Größe. Dies passierte bemerkenswerterweise in Kooperation mit dem CERN und dem Variable Energy Cyclotron Centre in Indien.
Neben mehreren anderen technischen Entwicklungen wurde aber auch die Entwicklung der Infrastruktur, insbesondere des sogenannten "caves" fortgesetzt. Die Betonhülle des "caves" einschließlich der Decke wurde fertiggestellt. Nicht zuletzt wurden die physikalischen Leistungsstudien vorangetrieben, und es wurden zunehmend realistische Simulationen verschiedener wichtiger Observables durchgeführt.
In diesem Zusammenhang soll nicht unerwähnt bleiben, dass die jüngsten Entwicklungen in der Theorie den physikalischen Fall des CBM und sein Entdeckungspotenzial erheblich gestärkt haben, indem der kritische Endpunkt des erwarteten chiralen Phasenübergangs erster Ordnung im Strahlenergiebereich des SIS100/CBM lokalisiert wurde. Hieran sind auch die Theoretikerinnen und Theoretiker der Helmholtz Forschungsakademie Hessen für FAIR erheblich beteiligt.
Zum Schluss noch eine politische Notiz. Der russische Krieg gegen die Ukraine, der im Februar 2022 eskalierte, schockiert die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in der Kollaboration. Insbesondere in den FAIR-Kollaboration arbeiten russische und ukrainische Gruppen seit vielen Jahren freundschaftlich und professionell zusammen und haben wesentliche Beiträge zu dem Projekt geleistet. Die CBM-Kollaboration verurteilt den eklatanten Bruch des Völkerrechts und die Verletzung der Menschenrechte durch die russische Regierung und sichert unseren ukrainischen Kollegen und dem ukrainischen Volk ihre volle Unterstützung zu. Nach den Regierungssanktionen gegen Russland wurden die Mitgliedschaft der russischen Institute in der CBM-Kooperation und jegliche Kooperationsaktivitäten ausgesetzt. Es gilt natürlich klarzustellen, dass diese Maßnahme kein Urteil gegen unsere russischen Kolleginnen und Kollegen darstellt, die wir weiterhin als Kolleginnen und Kollegen und auch als Freunde betrachten.
Die Aussetzung der Zusammenarbeit mit russischen Instituten hat natürlich starke Auswirkungen auf das CBM sowie auf das FAIR-Projekt im Allgemeinen, für das sich die russischen Gruppen stark engagiert hatten.
Bei CBM betrifft dies Sachleistungen für den CBM-Dipolmagneten, Detektorkomponenten und mechanische Teile für den RICH und MuCH (siehe oben). In ähnlicher Weise werden viele Beiträge zur Softwareentwicklung und zu physikalischen Leistungsstudien nicht fortgesetzt. Die Beteiligung deutscher Gruppen am BM@N-Experiment am NICA in Dubna, welches als Teil der FAIR Phase-0 geplant war, wurde ebenfalls eingestellt. Durch die Eskalation des Krieges wurde jahrelange wissenschaftliche und internationale Kooperation in kürzester Zeit zunichte gemacht.Es wurden Maßnahmen eingeleitet, um die nun fehlenden russischen Beiträge zu kompensieren und das CBM-Experimentierprogramm zu starten, sobald die Strahlen von SIS100 verfügbar sind.
Dieser Blogpost basiert auf dem Status-Report der CBM Kollaboration. In diesem Dokument wird der aktuelle Status des Compressed Baryonic Matter Experiments zusammengefasst und auf aktuelle Erfolge und Herausforderungen eingegangen. Der volle Report ist hier zu finden.