Het Amerikaanse ministerie van Energie (DOE) heeft de status "Critical Decision-Zero" (CD-0) toegekend aan het sPHENIX-project, een transformatie van een van de deeltjesdetectoren bij de Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) - een DOE Office of Science User Facility bij Brookhaven National Laboratory - in een onderzoeksinstrument met ongekende precisie voor het volgen van subatomaire interacties. Deze beslissing is een belangrijke eerste stap in het DOE-proces voor het starten van nieuwe projecten, waarin staat dat er een "missiebehoefte" is aan de capaciteiten die in het voorstel worden beschreven.

"We zijn erg verheugd dat het ministerie van Energie het belang van het sPHENIX-project heeft erkend, zei Berndt Müller, Associate Laboratory Director voor kern- en deeltjesfysica in Brookhaven. "Deze upgrade zal nieuw inzicht bieden in hoe de interacties van de kleinste bouwstenen van materie aanleiding geven tot de opmerkelijke eigenschappen van 'quark-gluonplasma' - een vier biljoen graden soep van fundamentele deeltjes die een microseconde na zijn geboorte en regelmatig herschapen in deeltjesbotsingen bij RHIC."

Zoals Brookhaven Lab-natuurkundige Dave Morrison, een medewoordvoerder van de sPHENIX-samenwerking, uitgelegd, "sPHENIX zal een essentieel hulpmiddel zijn voor het verkennen van het quark-gluon-plasma, inclusief het vermogen om te stromen als een bijna 'perfecte' vloeistof. De capaciteiten die we ontwikkelen en het wetenschappelijke inzicht dat we verwerven, zullen ons ook helpen om ons voor te bereiden op de komende onderzoeksrichtingen in de kernfysica, " hij zei.

Het sPHENIX-project is een upgrade van de voormalige PHENIX-detector van RHIC, die in juni 2016 zijn gegevensverzamelingsmissie voltooide.

"We zullen gebruikmaken van wetenschappelijke en financiële investeringen die al zijn gedaan bij het bouwen van RHIC, " zei Gunther Roland, een natuurkundige aan het Massachusetts Institute of Technology en de andere medewoordvoerder van sPHENIX. "Maar op het zelfde moment, de transformatie introduceert nieuwe, state-of-the-art detectorsystemen."

Met een supergeleidende solenoïde magneet gerecycled uit een natuurkundig experiment in DOE's SLAC National Laboratory in de kern, ultramoderne detectoren voor het volgen van deeltjes, en een reeks nieuwe calorimeters met hoge acceptatie, sPHENIX zal de snelheid en precisie hebben die nodig is om de details van deeltjesstralen te volgen en te bestuderen, zware quarks, en zeldzaam, deeltjes met een hoog momentum geproduceerd in de meest energetische botsingen van RHIC. Deze mogelijkheden zullen kernfysici in staat stellen de eigenschappen van het quark-gluonplasma op verschillende lengteschalen te onderzoeken om verbanden te leggen tussen de interacties tussen individuele quarks en gluonen en het collectieve gedrag van het vloeistofachtige oerplasma.

Conceptuele studies en R&D zijn al aan de gang voor belangrijke componenten, inclusief de solenoïde, calorimeters, en volgdetectoren. De CD0-beslissing - het startsein dat conceptueel ontwerp en R&D mogelijk maakt - zal deze inspanningen mogelijk maken en sPHENIX op weg zetten naar een opwindend natuurkundig programma dat in 2022 begint.