Le Grand collisionneur de hadrons (LHC), le broyeur d’atomes le plus grand et le plus puissant au monde, est entré dans une période d’arrêt prévue de quatre ans qui lui permettra d’atteindre sa forme la plus performante à ce jour.
L’accélérateur de particules a été éteint lundi 29 juin et devrait être de nouveau opérationnel en 2030 sous le nom de Grand collisionneur de hadrons à haute luminosité (HiLumi LHC), avec des améliorations qui lui permettront de s’écraser ensemble. environ 10 fois plus de particules que sa conception originale. Ces données pourraient contribuer à susciter de nouvelles découvertes en physique fondamentale et à faire la lumière sur la nature de matière noire, antimatière et le premier univers.
« C’est un moment très important », déclare le chef du projet HiLumi LHC Markus Zerlauth dit Agence France-Presse. « A partir de lundi, nous entrerons dans une nouvelle phase. »
Depuis sa première collision réussie de protons en 2009, le LHC a permis aux physiciens de tester des théories sur la physique des particules et les Modèle standard du monde subatomique. Il était essentiel à la découverte du Boson de Higgs en 2012, ce qui a contribué à expliquer comment les minuscules particules fondamentales acquièrent de la masse. Le collisionneur couvre une boucle de 27 kilomètres à la frontière entre la France et la Suisse, près de Genève.
L’arrêt actuel est la troisième pause planifiée à long terme dans les opérations du collisionneur. Le premier, un arrêt de deux ans commençant en 2013, a consolidé les connexions entre les aimants supraconducteurs et augmenté l’énergie des faisceaux de protons en collision. Une deuxième pause, de 2018 à 2022, a impliqué une série de mises à niveau, de remplacements et de maintenance préventive.
Au cours de la période de dormance actuelle, baptisée Long Shutdown 3 (LS3), les spécialistes installeront des mises à niveau pour augmenter la luminosité du collisionneur d’un facteur 10. Cela augmentera le nombre de collisions de particules, triplant environ le nombre de fois où les particules entreront en collision par rapport à la configuration existante. Une fois la version finale de l’accélérateur de particules en ligne, il fonctionnera jusqu’à la fin de sa durée de vie opérationnelle dans les années 2040 et sera destiné à être remplacé par un nouvel accélérateur de particules à plus haute énergie dans les années à venir.
« C’est vraiment une opportunité d’explorer l’univers d’une manière que nous ne l’avons jamais fait auparavant », Marc Thomsondirecteur général du CERN (l’Organisation européenne pour la recherche nucléaire), où se trouve le LHC, a déclaré Nouveau scientifique.
Ce saut signifie que les expériences produiront beaucoup plus de données, ce qui permettra aux scientifiques d’étudier plus en détail des phénomènes connus, tels que le boson de Higgs, et d’augmenter les chances d’observer des événements rares. Par exemple, le HiLumi LHC devrait produire environ 380 millions de bosons de Higgs au cours de sa durée de vie d’une dizaine d’années, contre 55 millions jusqu’à présent. Les données pourraient aider les scientifiques à résoudre les problèmes du modèle standard, qui n’intègre actuellement pas de matière noire ou énergie sombreles principales formes de masse et d’énergie dans l’univers.
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« Le LS3 représente une entreprise logistique et d’ingénierie énorme et complexe », Jean-Philippe Tockchef de l’équipe de coordination du LS3, a déclaré dans un communiqué déclaration. » Rien que dans le LHC, 1,2 km (0,75 miles) d’aimants et de composants seront retirés et remplacés par de nouveaux équipements, et dans l’ensemble du complexe, des dizaines de projets sont prévus, impliquant des milliers d’ingénieurs, de physiciens, de techniciens et de personnel de support. «
Même si le LHC ne brisera aucune particule pendant la période d’arrêt, les chercheurs continueront d’analyser les données déjà collectées lors des expériences au cours de la fenêtre opérationnelle précédente.
Bien que l’objectif principal du LHC soit la recherche en physique fondamentale, les technologies utilisées pour améliorer le collisionneur pourraient trouver leur place dans la vie quotidienne. Par exemple, certains instruments et techniques initialement développés au CERN sont désormais utilisés dans l’imagerie médicale, les capteurs et la restauration d’œuvres d’art.
