Si vous pensiez que le Grand collisionneur de hadrons était impressionnant auparavant, de nouveaux tests effectués tard mercredi soir montrent que cette expérience ne fait que s’échauffer. Le collisionneur, qui a découvert le célèbre boson de Higgs en 2012, vient d’envoyer des faisceaux de protons les uns contre les autres à une énergie record de 13 billions d’électronvolts (TeV).
Il s’agit d’une augmentation de 60 % par rapport au précédent record de 8 TeV. Ces nouveaux niveaux d’énergie permettront aux chercheurs de générer des particules plus grosses que jamais et les aideront à comprendre certains des plus grands mystères de notre Univers, comme la nature de l’énergie noire et le fonctionnement de la gravité.
Ces premières collisions record étaient des essais portant sur de faibles quantités de protons, et nous ne disposons donc pas encore de nouvelles données. Mais elles font partie du processus visant à s’assurer que le LHC est correctement étalonné et prêt à guider avec précision des faisceaux aussi intenses vers des lieux de collision précis, sans que des particules parasites n’endommagent l’équipement. Et jusqu’à présent, les choses se présentent bien.
Les tests se poursuivront au cours de la semaine à venir, mais si tout se passe comme prévu et que les faisceaux sont déclarés stables à ces niveaux d’énergie, de nouvelles expériences pourront commencer début juin.
“Lorsque l’on accélère les faisceaux, ils deviennent en fait beaucoup plus petits. Le fait de les faire entrer en collision à l’intérieur des détecteurs est donc une étape technique importante”, a déclaré à Jonathan Webb de la BBC David Newbold, un chercheur de l’université de Bristol (Royaume-Uni) qui travaille sur l’expérience CMS du LHC. “13 TeV est un nouveau régime – personne n’a été là avant”
Le LHC a été remis en service en avril après une période de deux ans de mises à niveau et de maintenance. Des tests à plus basse énergie ont été effectués au cours du mois dernier, mais c’est la première fois que les faisceaux sont utilisés à des intensités aussi élevées. Dans le cadre de ces tests, des faisceaux de protons ont été projetés dans le tunnel souterrain de 27 km de long et dirigés de manière à se frapper au bon endroit pour envoyer des débris de particules à travers les expériences du LHC – ALICE, ATLAS, CMS, TOTEM et LHCb.
C’est à ces endroits que les scientifiques surveillent les collisions et enregistrent les données relatives aux particules qui s’en échappent. Parfois, il peut s’agir de particules rares ou inédites, et en étudiant leur comportement, les chercheurs peuvent vérifier les prédictions théoriques du modèle standard de la physique des particules que nous utilisons pour décrire l’Univers qui nous entoure.
Pas plus tard que la semaine dernière, le boson de Higgs du CERN, et les résultats ont fourni de nouvelles indications sur les limites du modèle standard. Mais ces données ont été recueillies en 2012, lorsque le LHC n’était capable de faire exploser des particules qu’à 8 TeV. L’utilisation des nouveaux niveaux d’énergie pourrait faire avancer ces recherches. a annoncé qu’il avait repéré un type de désintégration de particules subatomiques encore plus difficile à détecter que le modèle standard
“Les collisions à 13 TeV de cette semaine visent à vérifier que le vaisseau amiral du CERN – le LHC – est en état de naviguer. Mais nous n’avons pas encore commencé notre voyage vers de nouvelles frontières”, expliquent les scientifiques du CERN dans un communiqué de presse.
Alors ne vous inquiétez pas, amateurs de physique, le meilleur reste à venir. Et pendant que vous attendez, le CERN a publié ces images des pluies de particules produites par les collisions à 13 TeV, telles qu’elles ont été détectées par leurs différentes expériences. Profitez-en.
ALICE/CERN
ATLAS/CERN
TOTEM/CERN
CMS/CERN
LHCb/CERN