Le grand collisionneur de hadrons (LHC) ne redémarrera qu’en 2015

Jeudi à 7 h 24, l’équipe de roulement du Centre de contrôle du CERN** a extrait les faisceaux du Grand collisionneur de hadrons (LHC), mettant ainsi fin à trois années d’exploitation de la machine.

Cette première période d’exploitation aura été marquée par des avancées majeures en physique, notamment la découverte, annoncée le 4 juillet 2012, d’une nouvelle particule, qui ressemble de plus en plus au tant attendu boson de Higgs. De plus, durant la dernière semaine de fonctionnement du , la quantité de données enregistrées dans les systèmes de mémoire de masse du CERN a franchi le seuil remarquable des 100 pétaoctets (l’équivalent d’environ 700 années de films haute définition full HD).

« Nous avons toutes les raisons d’être très satisfaits des trois premières années d’exploitation du LHC, a déclaré le Directeur général du CERN Rolf Heuer. La machine, les expériences, les installations informatiques et toutes les infrastructures ont extrêmement bien fonctionné et nous avons maintenant une découverte scientifique majeure à notre actif. »

Le premier long arrêt du LHC (LS1) va à présent commencer. Dans les mois à venir, d’importants travaux de consolidation et de maintenance seront réalisés dans toute la chaîne d’accélérateurs du CERN. Le LHC sera préparé à une exploitation à plus haute énergie et les expériences vont subir des opérations de maintenance essentielles. Le LHC devrait redémarrer en 2015, les autres installations du CERN devant être remises en service au cours du deuxième semestre de 2014.

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« Il y a un important travail de consolidation à faire sur tout le complexe d’accélérateurs du CERN et sur le LHC proprement dit, a expliqué Steve Myers, directeur des accélérateurs et de la technologie du CERN. Il s’agira pour l’essentiel de refaire les interconnexions entre les aimants du LHC afin d’être en mesure, au moment du redémarrage, en 2015, de faire fonctionner la machine à son énergie nominale de 7 TeV par faisceau. »

Durant ses trois premières années de fonctionnement, le LHC a dépassé toutes les attentes en fournissant aux expériences bien plus de données que prévu initialement. Les physiciens utilisent le femtobarn inverse (fb-1) comme unité de mesure de la quantité de données. Lorsque les dernières collisions proton-proton de haute énergie ont eu lieu en décembre dernier, les expériences ATLAS et CMS avaient enregistré chacune environ 30 fb-1 de données, dont plus de 23 fb-1 pour la seule année 2012.

Pour mettre les choses en perspective, la particule dont la découverte a été annoncée le 4 juillet 2012 a été trouvée après l’analyse de 12 fb-1 de données. Cela signifie que les physiciens expérimentateurs du CERN disposeront d’une pléthore de données à analyser pendant le premier long arrêt.

« La physique s’annonce riche pendant le LS1, et pas seulement au LHC, a indiqué Sergio Bertolucci, directeur de la recherche du CERN. Si le LHC est l’accélérateur vedette du programme d’expériences du CERN, il n’est toutefois qu’un élément parmi d’autres d’une infrastructure de recherche très diverse. Toutes les autres expériences ont des analyses en cours et j’attends avec impatience les nombreux résultats intéressants qui seront annoncés pendant le premier long arrêt. »

Durant les premières semaines de 2013, le LHC a fait entrer en collision des protons avec des ions plomb dans le cadre d’un programme de recherche sur l’état de la matière juste après le Big Bang. Les quatre derniers jours ont marqué le retour des collisions proton-proton, à une énergie plus basse cette fois. Ces collisions apporteront des données utiles pour l’interprétation des données enregistrées lors des collisions proton-ions plomb. Les études continueront avec un seul faisceau jusqu’à la fin de la semaine. Le LHC sera alors ramené à température ambiante, ce qui permettra d’entamer les travaux du premier long arrêt.

1 Le CERN, Organisation européenne pour la Recherche nucléaire, est le plus éminent laboratoire de recherche du monde en physique des particules. Il a son siège à Genève. Ses États membres actuels sont les suivants : Allemagne, Autriche, Belgique, Bulgarie, Danemark, Espagne, Finlande, France, Grèce, Hongrie, Italie, Norvège, Pays-Bas, Pologne, Portugal, République slovaque, République tchèque, Royaume-Uni, Suède, et Suisse. La Roumanie a le statut de candidat à l’adhésion. Israël et la Serbie sont États membres associés en phase préalable à l’adhésion. La Commission européenne, les États-Unis d’Amérique, la Fédération de Russie, l’Inde, le Japon, la Turquie et l’UNESCO ont le statut d’observateur.