Máy gia tốc hạt lớn đã hoạt động trở lại sau 2 năm nâng cấp, sẽ giúp các nhà vật lý khám phá những bí ẩn cấu tạo vũ trụ, gồm cả vật chất tối và phản vật chất.

Cơ quan nghiên cứu hạt nhân Châu Âu (CERN) đặt tại Geneva (Thụy Sỹ) cho biết, sau 2 năm bảo dưỡng liên tục và nhiều tháng chuẩn bị tái khởi động, Máy gia tốc hạt lớn (LHC), máy gia tốc hạt mạnh nhất thế giới đã hoạt động trở lại. Vào lúc 10h42 giờ địa phương (8h42 giờ GMT) ngày 5/4, một chùm tia proton đã hoạt động trở lại trong đường ống dài 27 km và sau đó vào lúc 12h27 chùm tia proton thứ 2 di chuyển theo hướng ngược lại.

Giám đốc CERN phụ trách các máy gia tốc hạt và công nghệ mô tả LHC trong tình trạng hoạt động tốt. Tuy nhiên, ông này cho biết sự kiện quan trọng nhất sẽ xảy ra khi mức năng lượng của các chùm tia proton được nâng cao lên mức kỷ lục mới.

LHC sẽ cho các chùm tia chứa hàng tỉ hạt proton di chuyển với vận tốc gần bằng vận tốc ánh sáng trong máy gia tốc hạt theo 2 chiều ngược nhau. Các nam châm mạnh sẽ hướng các chùm tia proton để chúng va chạm tại các điểm trên đường đi nơi sẽ có 4 phòng thí nghiệm có các bộ cảm biến để theo dõi các vụ va chạm. Các mảnh vỡ từ các vụ va chạm sau đó được nghiên cứu để tìm các hạt mới và các lực gắn kết chúng với nhau.

Các thí nghiệm trên Máy gia tốc hạt lớn nhằm tìm kiếm các manh mối về việc hình thành vũ trụ thông qua nghiên cứu các hạt cơ bản là thành phần cấu tạo nên mọi vật chất và các lực điều khiển chúng.

Năm 2012, LHC được sử dụng để chứng minh sự tồn tại của hạt Higg (Higgs Boson), một loại hạt tạo nên khối lượng, và đã đem lại giải Nobel vật lý cho 2 nhà khoa học năm 1964 đã đưa ra lý thuyết về sự tồn tại của hạt Higg.

LHC đã phải ngừng hoạt động vào tháng 2/2013 để nâng cấp nhằm tăng gấp đôi khả năng tạo va chạm tối đa. Công suất cao nhất trước đây của LHC là 8 teraelectronvolt (TeV) đạt được vào năm 2012, sau 2 năm nâng cấp đã lần đầu tiên đạt 13 TeV và có khả năng đạt mức tối đa 14 TeV.

Trước đó, CERN thông báo nếu việc khởi động diễn ra suôn sẻ, các va chạm hạt ở mức năng lượng 13 TeV có thể bắt đầu vào đầu tháng 6. Trong giai đoạn sau của chương trình LHC, các nhà nghiên cứu sẽ xem xét khái niệm gọi là vật lý mới, gồm cả phản vật chất và vật chất tối.

CERN cho biết, vật chất tối là một loại vật chất tồn tại theo lý thuyết không thể quan sát bằng kính thiên văn nhưng cấu tạo nên phần lớn vũ trụ và chỉ có thể được phát hiện qua hiệu ứng hấp dẫn của nó. Vật chất nhìn thấy được chỉ chiếm khoảng 4% vũ trụ.

Hơn 10.000 nhà khoa học làm việc trực tiếp hoặc gián tiếp trên các thí nghiệm của LHC trong khi cơ sở này hoạt động với ngân sách gần 1 tỉ euro/năm.