Les scientifiques supervisant le plus grand accélérateur de particules de la Terre l’ont allumé pour la première fois en trois ans ce week-end pour résoudre certains des plus grands mystères de la physique.
Le Grand collisionneur de hadrons (LHC), le puissant accélérateur de particules situé au CERN près de Genève, en Suisse, a redémarré vendredi 22 avril après une interruption de trois ans pour maintenance et mises à niveau. Réactivation Lancez ce que les scientifiques appellent Run 3le troisième cours scientifique du LHC, qui conduira des expériences jusqu’en 2024.
« Les machines et les installations ont subi d’importantes améliorations lors du deuxième arrêt prolongé du complexe d’accélérateurs du CERN », a déclaré Mike Lamont, directeur des accélérateurs et de la technologie du CERN. dans la situation actuelle Vendredi. « Le LHC lui-même a fait l’objet d’un vaste programme de fusion et fonctionnera désormais à une puissance plus élevée et, grâce à des améliorations majeures dans le complexe d’injecteurs, fournira beaucoup plus de données pour les expériences améliorées du LHC. » Ces expériences s’appuieront sur les découvertes du LHC lors de son premier run (2009-2013) et de son run 2 (2015-2018).
à propos de: Le Large Hadron Collider explorera la pointe de la physique après une interruption de 3 ans
Pour le réactiver, les scientifiques ont déclenché la boucle de 16,7 milles (27 kilomètres) du LHC pour injecter deux faisceaux de protons dans des directions opposées à un niveau d’énergie de 450 milliards d’électronvolts. Ce n’est qu’un apéritif vers des niveaux d’énergie plus élevés, ont déclaré les scientifiques, car le LHC fonctionnera une fois qu’il aura atteint son objectif de 13,6 billions d’électronvolts dans la course 3.
« Ces faisceaux circulaient aux énergies d’injection et contenaient un nombre relativement faible de protons. Les collisions à haute intensité et à haute énergie sont dans deux mois », a déclaré Rodri Jones, chef de la division faisceaux du CERN, dans le communiqué. Mais les premiers paquets représentent le redémarrage réussi de l’accélérateur après tout le travail acharné d’un long arrêt.
L’arrêt de trois ans du LHC a permis aux scientifiques d’effectuer des mises à niveau substantielles de quatre expériences majeures sur l’accélérateur de particules. Selon le CERN, les détecteurs ATLAS et CMS recevront à eux seuls plus de collisions de particules que les deux précédents ensembles. ATLAS (abréviation de A Toroidal LHC Apparatus) détecte de minuscules fragments subatomiques provenant de collisions de particules et est utilisé pour rechercher le boson de Higgs, matière noire et dimensions supplémentaires. CMS (abréviation de Compact Muon Solenoid) est un détecteur à usage général qui utilise divers systèmes pour des observations similaires à ATLAS.
En plus d’ATLAS et de CMS, l’expérience d’accélérateur de particules d’ALICE pour les collisions d’ions lourds pourra détecter 50 fois plus de collisions grâce à sa mise à niveau, tandis qu’un autre instrument, baptisé LHCb, verra sa capacité de détection multipliée par trois, selon le CERN.
« 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 », ont écrit des responsables du CERN dans la déclaration.
Deux nouvelles expériences sur le LHC seront activées pour l’opération 3. Appelées l’expérience de recherche avancée (FASER) et le détecteur de diffusion et de neutrinos du LHC (SND@LHC), elles devraient explorer une nouvelle physique au-delà du modèle standard, en mesurant le nombre de fois antimatière Modélisation et Exploration Physique rayons cosmiques Et un étrange état de la matière appelé plasma quark gluon.
Il faudra plusieurs semaines à partir du démarrage avant que le LHC remanié soit prêt pour les mesures scientifiques réelles. Les responsables du CERN ont déclaré que ces cours scientifiques devraient commencer cet été.
Une fois la phase 3 terminée en 2024, les scientifiques du CERN l’arrêteront pour d’autres révisions planifiées qui comprendront d’autres mises à niveau de l’accélérateur de particules massif. Une fois terminées, ces améliorations permettront aux scientifiques de renommer le Large Hadron Collider le « High Luminous Large Hadron Collider » une fois qu’il rouvrira en 2028.
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