Le Grand collisionneur de hadrons, l’accélérateur de particules le plus grand et le plus puissant du monde, a redémarré le 22 avril 2022, après plus de trois ans de travaux de maintenance, de consolidation et de mise à niveau.
Des faisceaux de protons circulent à nouveau autour de l’anneau de 27 kilomètres du collisionneur, marquant la fin d’une interruption de plusieurs années pour des travaux de mise à niveau.
En 2022, CERN redémarre le LHC après plus de trois ans de maintenance et de mises à niveau, sous le nom de Long Shutdown 2 (LS2). Après le redémarrage, l’énergie atteindra des niveaux records, le CERN entamant le troisième cycle du LHC pour la recherche en physique. Puis le 4 juillet marquera #Higgs10, le 10e anniversaire de la découverte du boson de Higgs.
Le Grand collisionneur de hadrons (LHC), l’accélérateur de particules le plus grand et le plus puissant du monde, a redémarré après une pause de plus de trois ans pour des travaux de maintenance, de consolidation et de mise à niveau. Aujourd’hui, 22 avril 2022, à 12 h 16 CEST, 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 de haute intensité et de haute énergie ne se produiront que dans quelques mois”, déclare Rhodri Jones, chef du département des faisceaux du CERN. “Mais les premiers faisceaux représentent le redémarrage réussi de l’accélérateur après tout le dur labeur de la longue période d’arrêt.”
Le tunnel du LHC au point 1. Crédit : CERN
” Les machines et les installations ont fait l’objet d’importantes mises à niveau pendant le deuxième long arrêt du complexe d’accélérateurs du CERN “, explique 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 aux améliorations majeures apportées au 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. Toutefois, les faisceaux qui ont circulé aujourd’hui marquent non seulement la fin du deuxième long arrêt du LHC, mais aussi le début des préparatifs pour quatre années de prise de données sur la physique, qui devraient commencer cet été.
D’ici 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 délivrer aux expériences des collisions à une énergie record de 13,6 billions d’électronvolts (13,6 TeV).
Au cours de ce troisième passage du LHC, appelé Run 3, les expériences de la machine recueilleront des données sur les collisions non seulement à une énergie record, mais aussi en nombre inégalé. Les expériences ATLAS et CMS peuvent chacune s’attendre à recevoir plus de collisions pendant ce cycle de physique que pendant les deux cycles précédents réunis, tandis que LHCb, qui a fait l’objet d’une révision complète pendant l’arrêt, peut espérer voir son nombre de collisions multiplié par trois. Quant à ALICE, un détecteur spécialisé dans l’étude des collisions d’ions lourds, il 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.
Le nombre sans précédent de collisions permettra aux équipes internationales de physiciens du CERN et du monde entier d’étudier le boson de Higgs dans les moindres détails et de soumettre le modèle standard de la physique des particules et ses diverses extensions aux tests les plus rigoureux jamais réalisés.
Parmi les autres choses à attendre du troisième cycle, citons l’exploitation de deux nouvelles expériences, FASER et [email protected]conçues pour rechercher la physique au-delà du modèle standard ; collisions spéciales proton-hélium à mesurer la fréquence à laquelle les contreparties antimatière des protons sont produites dans ces collisions ; et des collisions impliquant des ions oxygène qui amélioreront les connaissances des physiciens en matière de la physique des rayons cosmiques et de la plasma quark-gluonun état de la matière qui a existé peu de temps après l’apparition de l’univers. Big Bang.
