Dans quel but le CERN relance-t-il son gigantesque accélérateur de particules ?

 Malgré un court circuit ayant eu pour conséquence le report de la remise en marche, après deux ans de révision, du grand collisionneur de hadrons (LHC) prévue initialement le 25 mars, le CERN compte grâce à l’accélérateur de particules le plus puissant du monde repousser les frontières de la physique.

(flickr/Mike Procario)
 Et si le LHC permettait de comprendre la matière noire ? (flickr/Mike Procario)

Le dispositif expérimental qui avait permis lors de sa première phase d’exploitation, entre 2009 et 2013, de confirmer l’existence du boson de Higgs est sur le point de redémarrer après deux ans de révision et d’adaptation. Grâce à une puissance presque doublée – 13 téraélectronvolts (TeV) – contre 8 auparavant, le plus grand accélérateur de particules au monde, d’une circonférence de 27 kilomètres, permettra d’engendrer des collisions entre protons à une vitesse proche de celle de la lumière, afin de créer de nouvelles particules.

« Après deux ans de travaux, nous sommes tous très excités et impatients de recommencer les expériences », s’est réjoui Rolf Heuer, directeur général de l’Organisation européenne pour la recherche nucléaire (CERN), lors d’une conférence de presse début mars. « Nous ouvrons une nouvelle fenêtre sur l’univers. Et nous ne savons absolument pas ce que nous allons y voir. C’est un défi passionnant. » L’objectif de cette deuxième phase d’exploitation est tout d’abord de connaître davantage le boson de Higgs, découvert en 2012, mais surtout d’explorer un terrain inconnu de la physique. Le défi ultime, pour les chercheurs du CERN, est d’arriver à comprendre l’origine de la matière noire dont serait constituée la majeure partie de l’univers.

Le tunnel du LHC, composé de 1232 aimants supraconducteurs et plus de 10 000 jonctions électriques. (photo flickr/Rainer Hungershausen)
Le tunnel du LHC, composé de 1232 aimants supraconducteurs et plus de 10 000 jonctions électriques. (photo flickr/Rainer Hungershausen)

« J’ai fait un rêve. Que le LHC permette d’allumer une première lumière dans l’univers noir », s’est enthousiasmé Rolf Heuer au pupitre de la conférence de presse. De ce que les chercheurs savent pour le moment, la matière noire aurait une masse cinq fois supérieure à celle de la matière visible et constituerait plus de 80% de l’univers. Elle permettrait, entre autres, aux galaxies de ne pas s’effondrer sous l’effet de la gravité. Si Rolf Heuer est convaincu que l’accélérateur de particules va permettre une découverte majeure, impossible de dire si ce sera cette année, dans 10 ans, voire même avant la fin de l’exploitation du LHC, prévue au minimum en 2030.

« En 2012, nous savions exactement ce que nous cherchions : le boson de Higgs. Là, nous ne connaissons pas la réponse avant de commencer l’expérience. Nous devons regarder dans toutes les directions », a rappelé Johannes Wessels, porte-parole de la première expérience. Et si aucune découverte n’est faite, les physiciens envisagent déjà la construction d’un nouvel accélérateur de particules d’une circonférence de 100 kilomètres. Rappel : avec un coût de 9 milliards d’euros, le LHC est l’expérience scientifique la plus onéreuse de l’histoire.

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