Dix ans après la découverte du boson de Higgs, le Large Hadron Collider est sur le point de commencer à faire entrer en collision des protons à des niveaux d'énergie sans précédent dans sa quête pour découvrir plus de secrets sur le fonctionnement de l'univers.
Le collisionneur de particules le plus grand et le plus puissant au monde a été remis en ligne en avril après une interruption de mise à niveau de trois ans en vue de son troisième lancement.
A partir de mardi, il fonctionnera 24 heures sur 24 pendant près de quatre ans avec une énergie record de 13,6 billions d'électron-volts, a annoncé l'Organisation européenne pour la recherche nucléaire (CERN).
Le collisionneur enverra deux faisceaux de protons - des particules dans le noyau d'un atome - dans des directions opposées à presque la vitesse de la lumière le long d'un anneau de 27 kilomètres situé à une profondeur de 100 mètres sous la frontière franco-suisse.
Les collisions résultantes seront enregistrées et analysées par des milliers de scientifiques dans une foule d'expériences, dont ATLAS, CMS, ALICE et LHCb, qui utiliseront une puissance accrue pour explorer la matière noire, l'énergie noire et d'autres mystères fondamentaux de l'univers.
Nous visons 1,6 milliard de collisions proton-proton par seconde », a déclaré Mike Lamont, responsable des accélérateurs et de la technologie au CERN.
Cette fois, les faisceaux de protons seront rétrécis à moins de 10 microns (l'épaisseur d'un cheveu humain est d'environ 70 microns) pour augmenter la fréquence de collision.
Le nouveau niveau d'énergie permettra une étude plus approfondie du boson de Higgs, qui a été observé pour la première fois par le Large Hadron Collider le 4 juillet 2012.
Cette découverte a révolutionné la physique en partie parce que le boson était conforme au modèle standard, la théorie sous-jacente de toutes les particules fondamentales qui composent la matière et des forces qui les régissent.
Cependant, plusieurs découvertes récentes ont soulevé des questions sur le modèle standard, et le collisionneur récemment amélioré permettra une étude plus détaillée du boson de Higgs.
Des expériences passées ont déterminé la masse du boson de Higgs, ainsi que plus de 60 particules constituantes prédites par le modèle standard, comme le tétraquark.
Mais Gian Giudice, chef du Département de physique théorique du CERN, a déclaré que l'observation des particules n'était qu'une partie du travail.
La physique des particules ne veut pas seulement comprendre comment - notre objectif est de comprendre pourquoi, a-t-il déclaré.
Parmi les neuf expériences du Large Hadron Collider figurent ALICE, qui explore la matière qui existait dans les 10 premières microsecondes après le Big Bang, et LHCf, qui utilise les collisions pour simuler les rayons cosmiques.
Après ce lancement, le collisionneur reviendra en 2029 en tant que LHC à haute luminosité, multipliant par 10 le nombre d'événements détectés.
En outre, les scientifiques prévoient de construire un nouveau collisionneur circulaire (Future Circular Collider) - un anneau de 100 kilomètres, dont l'objectif est d'atteindre une énergie de 100 billions d'électron-volts. Mais pour l'instant, les physiciens attendent avec impatience les résultats du troisième lancement du Large Hadron Collider.
Une nouvelle saison en physique est sur le point de commencer », a déclaré le CERN.
2022-07-06 04:28:56
Auteur: Vitalii Babkin