Hadron Super Collider redémarre après 3 ans et bat immédiatement le record du monde

Large Hadron Collider de Maximilien Brice, licence CC

Le plus grand et le plus puissant accélérateur de particules au monde a redémarré après une interruption de plus de trois ans pour des travaux de maintenance, de consolidation et de mise à niveau.

Le 22 avril, deux faisceaux de protons ont circulé dans des directions opposées autour de l’anneau de 27 kilomètres du Grand collisionneur de hadrons à leur énergie d’injection de 450 milliards d’électronvolts (450 GeV).

« Ces faisceaux circulaient à l’énergie d’injection et contenaient un nombre relativement faible de protons. Les collisions à haute intensité et à haute énergie sont dans quelques mois », déclare Rhodri Jones, chef du département Faisceaux du CERN. “Mais les premiers faisceaux représentent le redémarrage réussi de l’accélérateur après tout le travail acharné du long arrêt.”

“Les machines et les installations ont subi d’importantes améliorations lors du deuxième long arrêt du complexe d’accélérateurs du CERN”, déclare Mike Lamont, directeur des accélérateurs et de la technologie du CERN. “Le LHC lui-même a fait l’objet d’un vaste programme de consolidation et fonctionnera désormais à une énergie encore plus élevée et, grâce à des améliorations majeures dans le complexe d’injecteurs, il fournira beaucoup plus de données aux expériences LHC modernisées.”

Des faisceaux pilotes ont circulé dans le LHC pendant une brève période en octobre 2021. Cependant, les faisceaux qui ont circulé aujourd’hui marquent non seulement la fin du deuxième long arrêt du LHC, mais aussi le début des préparatifs de quatre années d’acquisition de données de physique, qui devrait commencer cet été.

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Jusque-là, les experts du LHC travailleront 24 heures sur 24 pour remettre progressivement la machine en service et augmenter en toute sécurité l’énergie et l’intensité des faisceaux avant de fournir des collisions aux expériences à une énergie record de 13,6 billions d’électronvolts (13,6 TeV).

Cette troisième exploitation du LHC, appelée Run 3, verra les expériences de la machine collecter des données sur les collisions non seulement à une énergie record, mais aussi en nombre sans précédent.

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Les expériences ATLAS et CMS peuvent chacune s’attendre à recevoir plus de collisions au cours de cette période de physique que lors des deux périodes de physique précédentes combinées, tandis que LHCb, qui a subi une refonte complète pendant l’arrêt, peut espérer voir son nombre de collisions augmenter d’un facteur trois. . Pendant ce temps, ALICE, un détecteur spécialisé dans l’étude des collisions d’ions lourds, peut s’attendre à une multiplication par cinquante du nombre total de collisions d’ions enregistrées, grâce à l’achèvement récent d’une mise à niveau majeure.

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Le nombre sans précédent de collisions permettra aux équipes internationales de physiciens du CERN et du monde entier d’étudier le boson de Higgs en détail et de soumettre le modèle standard de la physique des particules et ses diverses extensions aux tests les plus rigoureux à ce jour.

Parmi les autres choses à attendre dans le Run 3, citons le fonctionnement de deux nouvelles expériences, FASER et [email protected], conçu pour rechercher la physique au-delà du modèle standard ; des collisions spéciales proton-hélium pour mesurer la fréquence à laquelle les homologues antimatière des protons sont produits lors de ces collisions ; et des collisions impliquant des ions oxygène qui amélioreront les connaissances des physiciens sur la physique des rayons cosmiques et le plasma quark-gluon, un état de la matière qui existait peu après le Big Bang.

Source : CERN

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