L’accélérateur de particules le plus grand et le plus énergivore au monde est occupé. Pour la deuxième année, l'équipe du LHC est allée au-delà de ses objectifs opérationnels - en envoyant plus de données expérimentales à un rythme plus élevé. Mais qu'est-ce que cela a fait?
Lorsque le projet de cette année a commencé, son objectif était de produire un surplus de données connues des physiciens comme un femtobarn inverse. Bien que cela puisse sembler être un terme de science-fiction, c'est un fait scientifique. Un femtobarn inverse est une mesure des événements de collision de particules par femtobarn - ce qui équivaut à environ 70 millions de millions de collisions. Le premier femtobarn inverse est arrivé le 17 juin et juste à temps pour préparer la scène des grandes conférences de physique nécessitant le déplacement des données jusqu'à cinq femtobarns inverses. Le nombre incroyable de collisions a été atteint le 18 octobre 2011, puis dépassé alors que près de six femtobarns inverses ont été livrés à chacune des deux expériences à usage général - ATLAS et CMS.
«À la fin de la période de fonctionnement des protons de cette année, le LHC atteint sa vitesse de croisière», a déclaré le directeur des accélérateurs et de la technologie du CERN, Steve Myers. «Pour mettre les choses en contexte, le taux actuel de production de données est un facteur de 4 millions plus élevé que lors de la première exécution en 2010 et un facteur de 30 plus élevé qu'au début de 2011.»
Mais ce n'est pas tout ce que le LHC a livré cette année. La course aux protons de cette année a également fermé l'espace de dissimulation accessible pour le boson de Higgs très apprécié et les particules supersymétriques. Cela a certainement mis à l'épreuve le modèle standard de la physique des particules et notre compréhension de l'Univers primordial!
«Cette année a été remarquable et passionnante pour l'ensemble de la communauté scientifique du LHC, en particulier pour nos étudiants et post-doctorants du monde entier. Nous avons effectué un grand nombre de mesures du modèle standard et avons accédé à un territoire inexploré dans nos recherches de nouvelle physique. En particulier, nous avons contraint la particule de Higgs à l'extrémité légère de sa gamme de masse possible, si elle existe, »a déclaré Fabiola Gianotti, porte-parole d'ATLAS. «C'est là que la théorie et les données expérimentales s'attendaient à ce que ce soit, mais c'est la plage de masse la plus difficile à étudier.»
"En repensant à cette année fantastique, j'ai l'impression de vivre dans une sorte de rêve", a déclaré le porte-parole du CMS, Guido Tonelli. «Nous avons produit des dizaines de nouvelles mesures et restreint considérablement l'espace disponible pour les modèles de nouvelle physique et le meilleur reste à venir. Au moment où nous parlons, des centaines de jeunes scientifiques analysent encore l'énorme quantité de données accumulées jusqu'à présent; nous aurons bientôt de nouveaux résultats et, peut-être, quelque chose d'important à dire sur le modèle standard Higgs Boson. "
«Nous avons obtenu du LHC la quantité de données dont nous rêvions au début de l'année et nos résultats soumettent le modèle standard de physique des particules à un test très difficile», a déclaré le porte-parole du LHCb, Pierluigi Campana. «Jusqu'à présent, il a réussi avec brio, mais grâce aux excellentes performances du LHC, nous atteignons des niveaux de sensibilité où nous pouvons voir au-delà du modèle standard. Les chercheurs, en particulier les jeunes, éprouvent une grande excitation, impatients de découvrir la nouvelle physique. »
Au cours des prochaines semaines, le LHC affinera encore l'ensemble de données de 2011 en vue d'améliorer notre compréhension de la physique. Et, bien qu'il soit possible que nous en apprenions plus à partir des résultats actuels, recherchez un saut vers 10 femtobarns inverses complets qui pourraient encore être possibles en 2011 et prévus pour 2012. En ce moment, le LHC est en cours de préparation pour quatre semaines de plomb-ion en cours d'exécution… une «tentative de démontrer que les grands peuvent également être agiles en heurtant des protons avec des ions plomb au cours de deux périodes spécifiques de développement de la machine». Si ce nouveau volet de fonctionnement du LHC se produit, la science utilisera bientôt des protons pour vérifier les usinages internes de structures beaucoup plus lourdes - comme les ions plomb. Cela est directement lié au plasma quark-gluon, conglomération primordiale présumée de particules de matière ordinaire à partir de laquelle l'Univers a évolué.
"Briser les ions plomb ensemble nous permet de produire et d'étudier de minuscules morceaux de soupe primordiale", a déclaré le porte-parole d'ALICE, Paolo Giubellino, "mais comme tout bon cuisinier vous le dira, pour bien comprendre une recette, il est essentiel de comprendre les ingrédients et cas du plasma quark-gluon, c'est ce que les collisions d'ions proton-plomb pourraient apporter. »
Source de l'histoire originale: Communiqué de presse du CERN.
