Le Grand collisionneur de hadrons (LHC) est déjà l’accélérateur de particules le plus puissant du monde, mais il est sur le point de devenir encore plus impressionnant.
Les responsables de l’Organisation européenne pour la recherche nucléaire (CERN) viennent de mettre à niveau une partie cruciale de l’une des quatre expériences du LHC. Vous pouvez voir ci-dessous les ingénieurs ouvrir le gigantesque “briseur d’atomes” et en modifier l’intérieur.
La mise à niveau, qui a été comparée à une transplantation cardiaque, a été apportée à l’expérience CMS (Compact Muon Solenoid), qui a joué un rôle clé dans la confirmation de l’existence de la particule de boson de Higgs en 2012.
Grâce à ce changement, CMS dispose désormais d’un nouveau détecteur de pixels – une caméra située au cœur du détecteur et utilisée pour suivre les particules qui traversent l’expérience à une vitesse proche de celle de la lumière – et devrait être encore plus sensible à la nouvelle physique qu’auparavant.
Vous pouvez regarder la discussion Facebook live sur la mise à niveau ci-dessous :
Le LHC est un tunnel de 27 km de long, situé sous la frontière franco-suisse. Il a pour mission d’accélérer des faisceaux de particules se déplaçant dans des directions opposées jusqu’à une vitesse proche de celle de la lumière et de les faire s’entrechoquer, afin que les scientifiques puissent observer les débris qui en résultent à la recherche de signes d’une nouvelle physique et de particules subatomiques insaisissables.
Mais beaucoup de gens ne réalisent pas que le LHC n’est pas qu’une seule expérience. Il est composé de différents détecteurs qui enregistrent les résultats de ces collisions de particules, et l’un des plus grands est l’expérience CMS.
L’expérience CMS est aussi haute qu’un immeuble de quatre étages et aussi longue que deux bus scolaires.
La caméra de suivi des pixels au cœur de l’expérience est conçue pour reconstruire les trajectoires des particules et des particules subatomiques qui émergent des collisions d’atomes, et la nouvelle est capable d’enregistrer environ 120 millions de pixels à 40 millions d’images par seconde – presque deux fois plus précise que le modèle précédent.
“C’est comme si l’on remplaçait une caméra de 66 mégapixels par une caméra de 124 mégapixels”, a déclaré Austin Ball, coordinateur technique de l’expérience CMS, à Paul Rincon de BBC News.
Vous pouvez voir ci-dessous d’autres séquences de la transplantation, qui offrent des vues magnifiques et uniques de l’expérience :
“Le cœur de l’expérience CMS est le détecteur de pixels, l’instrument le plus interne au cœur même de l’appareil CMS, le point même où les nouvelles particules, comme le boson de Higgs, sont produites par l’énergie des collisions proton-proton de l’accélérateur LHC”, explique le CERN dans un communiqué de presse.
L’espoir est qu’avec cette nouvelle matière noire. Dotée d’une partie de 17 millions de dollars, l’expérience CMS sera capable de détecter des particules qui nous échappent aujourd’hui, et pourrait aider le personnel du LHC à résoudre certains mystères en suspens, tels que la supersymétrie ou l’énergie nucléaire
L’opération a commencé aux alentours de Noël, lorsque le LHC est mis hors service chaque année pendant l’hiver. La première moitié du détecteur a été installée le mardi 28 février, et les dernières touches ont été apportées le jeudi 2 mars.
Le CMS va maintenant subir plusieurs séries de tests avant que le LHC ne soit remis en marche le 1er mai.
“Le gros du travail commence maintenant”, a déclaré M. Ball à Ryan F. Mandelbaum, de Gizmodo. “Connecter ce truc, le mettre en service et s’assurer que nous pouvons faire de la physique avec.”
Cette mise à niveau intervient après que le LHC a atteint de nouvelles énergies record en 2015, et s’inscrit dans l’objectif de s’assurer que la machine est capable de suivre les questions que se posent les physiciens.
“Nous devons nous assurer que nos détecteurs peuvent suivre ce qu’on leur envoie… nous essayons d’accéder à des processus plus rares, et pour cela, il faut produire et enregistrer davantage de collisions entre protons”, a expliqué Ball à Rincon.
“Très souvent, seules de légères déviations par rapport aux prédictions théoriques sont les indices de nouvelles choses que nous devrions rechercher.”
Rien ne dit encore si le CMS pourrait désormais être assez puissant pour repérer la présence potentielle de fantômes.