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Bientôt plus sensible, le LHC pourrait bouleverser la physique des particules

Crédits : Wikimedia Commons / Maximilien Brice (CERN)

Un projet de grande envergure visant à renforcer le plus grand collisionneur de particules au monde a été lancé vendredi 15 juin dans l’espoir que la machine renforcée offrira de nouvelles perspectives sur la nature de l’Univers.

Mis en fonction pour la première fois en 2008, le LHC – grand collisionneur de hadrons – est un anneau de 27 kilomètres de circonférence muni de milliers d’aimants supraconducteurs. Ensembles, ils permettent de maintenir les particules accélérées à l’intérieur de l’anneau. Ces dernières finissent par entrer en collision à une vitesse avoisinant celle de la lumière. Se faisant, les chercheurs tentent d’en apprendre davantage sur la nature fondamentale de la matière. Avec ces travaux, ils comptent en effet « accroître la luminosité du collisionneur d’un facteur 5 à 7 en concentrant le maximum de particules dans l’espace le plus réduit possible et ainsi d’augmenter le nombre de collisions au moment du croisement des deux faisceaux de protons », fait savoir le CERN dans un communiqué.

Cette mise à niveau – qui prendra fin aux alentours de 2026 – rendra donc le collisionneur beaucoup plus sensible aux subtilités des lois de la physique, et les scientifiques espèrent que ces anomalies ouvriront la porte à des théories entièrement nouvelles au sujet de l’Univers.

Rappelons qu’en 2012, des physiciens du LHC ont annoncé la découverte du boson de Higgs à l’intérieur des détecteurs de la machine, lorsque des paquets de noyaux d’hydrogène ou de protons se sont écrasés des milliards de fois. La découverte aura d’ailleurs valu un prix Nobel à Peter Higgs et au physicien belge François Englert pour leur travail théorique sur la particule dans les années 1960. Si la mise à niveau se déroule comme prévu, les faisceaux de protons dans l’accélérateur seront si intenses que le nombre de collisions dans la machine sera cinq à dix fois supérieur à aujourd’hui.

« Le LHC haute luminosité est l’endroit où nous collecterons la plupart de nos données, et en ce sens, c’est la phase de notre exploration qui nous permettra de mieux connaître l’Univers », a déclaré Tara Shears, professeure de physique à l’Université de Liverpool. « Si le LHC nous a jusqu’ici donné une bougie pour éclairer ce qui était auparavant invisible, le LHC à haute luminosité nous permettra de faire briller un projecteur ».

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