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Le Grand collisionneur de hadrons redémarre

Des faisceaux de protons circulent à nouveau le long de l'anneau de 27 kilomètres du collisionneur, marquant la fin d'une pause de plusieurs années consacrée à des travaux d'amélioration

LHC dipole magnets in the tunnel
Le tunnel du LHC au point 1 (Image: CERN)

Des faisceaux de protons circulent à nouveau le long de l'anneau de 27 kilomètres du collisionneur, marquant la fin d'une pause de plusieurs années consacrée à des travaux d'amélioration.

Le plus grand et le plus puissant accélérateur de particules du monde a redémarré après une pause de plus de trois ans consacrée à des travaux de maintenance, de consolidation et d'amélioration. Le 22 avril, à 12 h 16 CEST, deux faisceaux de protons ont circulé en sens opposés le long de l'anneau de 27 kilomètres du Grand collisionneur de hadrons, à l'énergie d’injection de 450 milliards d'électronvolts (450 GeV).

«Ces faisceaux ont circulé à l'énergie d'injection et contenaient un nombre relativement petit de protons. Les collisions de haute intensité et de haute énergie se produiront dans quelques mois, a déclaré Rhodri Jones, chef du département Faisceaux du CERN. Mais ces premiers faisceaux marquent un redémarrage réussi de l'accélérateur après les travaux intenses réalisés durant le long arrêt.»

«Les machines et les équipements ont fait l'objet d'améliorations importantes durant le deuxième long arrêt du complexe d'accélérateurs du CERN», a déclaré Mike Lamont, directeur des accélérateurs et de la technologie au CERN. Le LHC proprement dit a connu un vaste programme de consolidation et va maintenant fonctionner à une énergie encore plus élevée; grâce aux améliorations majeures apportées au complexe d'injecteurs, il fournira beaucoup plus de données aux expériences LHC mises à niveau.»

Des faisceaux pilotes avaient circulé dans le LHC pendant une courte période en octobre 2021. Les faisceaux qui ont circulé aujourd'hui marquent toutefois, non seulement la fin du deuxième long arrêt pour le LHC, mais aussi le début de la préparation de quatre années d'acquisition de données de physique, dont le lancement est prévu cet été.

D'ici là, les spécialistes du LHC travailleront jour et nuit pour remettre progressivement la machine en service et augmenter en toute sécurité l'énergie et l'intensité des faisceaux, avant de fournir aux expériences des collisions à une énergie record de 13,6 milliers de milliards d'électronvolts (13,6 TeV).

Lors de cette troisième période d'exploitation, les expériences de la machine recueilleront des données provenant de collisions à une énergie record, et dont le nombre sera inégalé. Les expériences ATLAS et CMSpeuvent s'attendre chacune à recevoir davantage de collisions durant cette exploitation pour la physique que lors des deux exploitations précédentes réunies, tandis que l'expérience LHCb, qui a été entièrement remise à niveau durant l'arrêt, peut espérer voir son nombre de collisions augmenter d'un facteur trois. De son côté, ALICE, détecteur spécialisé dans l'étude des collisions d'ions lourds, peut s'attendre à ce que le nombre total de collisions d'ions enregistrées soit multiplié par cinquante, grâce à l'achèvement récent d'une mise à niveau majeure.

Le nombre sans précédent de collisions permettra aux équipes internationales de physiciens du CERN et du monde entier d'étudier le boson de Higgs dans les moindres détails et de soumettre le Modèle standard de la physique des particules et ses diverses extensions aux tests les plus rigoureux jamais réalisés.

Parmi les autres événements attendus au cours de la troisième période d'exploitation, il faut mentionner l'exploitation de deux nouvelles expériences, FASER et SND@LHC, conçues pour explorer la physique au-delà du Modèle standard; des collisions spéciales proton-hélium visant à mesurer la fréquence à laquelle les équivalents des protons dans l'antimatière sont produits dans ces collisions; et des collisions mettant en jeu des ions oxygène, qui amélioreront les connaissances des physiciens sur la physique des rayons cosmiques et le plasma de quarks et de gluons, un état de la matière qui existait peu après le Big Bang.

Vidéos:

VNR: https://videos.cern.ch/record/2295786

Les améliorations apportées aux détecteurs du LHC pendant le LS2 : https://videos.cern.ch/record/2295775

Les améliorations apportées à la chaîne d’accélérateurs du CERN pendant le LS2 : https://videos.cern.ch/record/2295776

Le LHC et le complexe d’accélérateurs : ici

Photos:

Photos du redémarrage: https://cds.cern.ch/record/2807018 

Le complexe d’accélérateurs : https://home.cern/resources/image/accelerators/accelerator-complex-images-gallery

Le LHC : https://home.cern/resources/image/accelerators/lhc-images-gallery

Media kit:

https://home.cern/press/2022