LHC, le retour – la saison 2 continue

#RestartLHC,CCC
Arrivée des premières particules dans le LHC sous les applaudissements de la salle de contrôle du LHC (image : Maximillien Brice/CERN)

Vendredi, un faisceau de particules a circulé dans le Grand collisionneur de hadrons (LHC) pour la première fois depuis le début de l’arrêt technique hivernal, en décembre 2015. À 10 h 30, un premier paquet de protons circulait, et à midi, le faisceau circulait dans les deux sens.

La deuxième période d’exploitation du LHC, le plus grand accélérateur du monde, a démarré en 2015. La même année, on obtenait des collisions proton-proton à 13 TeV – le plus haut niveau d’énergie jamais atteint dans un accélérateur de particules. L’intensité du faisceau a également été augmentée, et, à la fin de 2015, 2 240 paquets de protons circulaient dans les deux sens de l'anneau. Cette année, l’objectif est d’augmenter encore ce nombre et d’atteindre 2 748 paquets.

Les faisceaux sont constitués de « trains » de paquets de protons se déplaçant à une vitesse proche de celle de la lumière tout le long de l'anneau de 27 kilomètres du LHC. En augmentant le nombre de paquets dans l’anneau, on augmente le nombre de collisions, et donc le nombre de données de physique pour les expériences.

Les tests électriques ont pris fin le 18 mars 2016. La phase finale de préparation du LHC avant faisceau a eu lieu la semaine suivante. Durant cette phase dite de vérification de la machine, tous les systèmes du LHC, tels que les circuits magnétiques et les collimateurs, sont testés sans faisceau. Tous les matériels sont portés à haute énergie et le processus de compression est testé. En ajustant la force des aimants de part et d’autre d’une expérience, le processus de compression réduit la taille du faisceau au point d’interaction, augmentant ainsi le taux de collisions.

« Après la vérification de la machine, les équipes du LHC vont travailler avec un faisceau de faible intensité pendant environ trois ou quatre semaines. Ils vont remettre en service tous les systèmes et vérifier tous les aspects de l’exploitation avec faisceau, afin de faire en sorte que le LHC soit parfaitement sûr avant d’annoncer des faisceaux stables » , explique Mike Lamont, de l’équipe d'opérateurs du LHC. L’annonce de faisceaux stables marque le début de la prise de données pour les expériences.

En 2016, le LHC va continuer à ouvrir la voie à de nouvelles découvertes en fournissant aux expériences jusqu’à un milliard de collisions par seconde. L’objectif cette année est d’obtenir une luminosité intégrée d’environ 25 fb-1, contre 4 fb-1 à la fin de 2015. La luminosité est un indicateur important de la performance d’un accélérateur. Elle mesure le nombre de collisions susceptibles de se produire en un temps donné. La luminosité intégrée est le nombre cumulé de collisions possibles. Le femtobarn inverse (fb-1) est l’unité utilisée par les physiciens pour mesurer la luminosité intégrée. Un femtobarn inverse correspond à environ 80 millions de millions de collisions.

Pour en savoir plus sur les premiers faisceaux observés par les expériences ATLAS  et CMS, consultez leur site web. 

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