CERN: en arrêt 2 ans, après son incroyable découverte

Rénovations

 Photo Jean-Pierre Clatot / AFP


Marie-Noëlle Blessig

Genève - Le CERN, le laboratoire européen de recherches nucléaires, basé sur la frontière franco-suisse près de Genève, va faire une pause de presque 2 ans, à partir du 14 février, après l'extraordinaire découverte en juillet 2012 d'une particule aux caractéristiques compatibles avec celles du boson de Higgs.

Cette pause a pour but de mener des travaux de rénovation et d'amélioration du LHC (Grand collisionneur de Hadrons), dont les collisions de particules ont abouti à la découverte de 2012.

Le 4 juillet 2012, le CERN avait en effet annoncé avoir identifié à 99,9% un nouveau boson, qui paraît compatible avec le boson de Higgs.

Le CERN avait toutefois indiqué que des études complémentaires étaient nécessaires pour déterminer si cette particule possède l'ensemble des caractéristiques prévues pour le boson de Higgs.

La connaissance des propriétés de cette particule peut orienter la recherche au-delà du modèle standard et ouvrir la voie à la découverte d'une nouvelle physique, telle que la supersymétrie ou la matière noire.

Concrètement, le LHC a mis fin aux collisions de particules jeudi et l'équipement sera complètement arrêté samedi.

Le LHC est le plus grand accélérateur de particules au monde et a été mis en service fin novembre 2009. Il a été construit dans le tunnel souterrain circulaire (26,6 km de circonférence) de son prédécesseur, le LEP (Large Electron Positron).

À la différence du LEP, le LHC fait accélérer des protons (de la famille des hadrons), pour produire des collisions. Le LEP faisait accélérer des électrons ou des positrons.

Cette pause de presque deux ans sera le premier arrêt d'exploitation du LHC, appelé LS1 (pour Long Shutdown 1).

Pendant deux ans, il n'y aura pas de collision de particules, mais des travaux vont être entrepris pour rénover les installations et préparer le LHC à un nouveau cycle d'exploitation à plus haute énergie.

«Pendant le LS1, une série de rénovations va se déployer autour du LHC», a expliqué Simon Bair, un des responsables du CERN.

En outre, des travaux vont être engagés sur d'autres accélérateurs du CERN, soit le Synchrotron à protons (PS) et le Supersynchrotron à protons (SPS).

Ainsi au SPS, une centaine de kilomètres de câbles vont être déposés ou remplacés, suite à leur vieillissement dû à l'exposition aux radiations dans le tunnel.

Au cours des trois dernières années, le LHC a produit «plus de 6 millions de milliards de collisions, et cette performance a dépassé toutes les attentes», a déclaré pour sa part Steve Myers, directeur des accélérateurs et de la technologie du CERN.

Les équipes du CERN ont réussi à réduire de moitié l'intervalle entre les paquets de protons constituant les faisceaux et la luminosité n'a cessé d'augmenter.

Cette amélioration de la performance en l'espace d'une année a permis aux expériences LHC d'obtenir des résultats importants plus rapidement que prévu. Outre la particule compatible avec celle du boson de Higgs, les expériences sont «parvenues à mener à bien de nombreuses études améliorant notre compréhension de la matière fondamentale», relève le CERN.

Sur les 6 millions de milliards de collisions protons-protons produites par le LHC, 5 milliards de collisions ont été identifiées comme intéressantes.

Sur ce nombre, seules 400 collisions environ ont permis de conduire à la découverte de la particule du type Higgs.

En 2012, la performance du LHC a été deux fois plus importante qu'en 2011. Sa luminosité a atteint une valeur deux fois supérieure à la valeur maximale de 2011 et l'énergie de collision a été portée de 7 TeV (téraélectronvolt) en 2011 à 8 TeV en 2012.

En 2015, au moment de sa remise en fonction, le LHC sera exploité avec une énergie de collision encore accrue, portée à 13 TeV et une luminosité plus forte.


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