Le LHC fait tomber les records

Vue du LHC dans son tunnel. En cinq semaines seulement, les opérateurs ont poussé les performances de l'accélérateur, faisant circuler jusqu'à 2556 paquets de particules. (Image : Maximilien Brice/CERN)

Un nombre record de particules atteint en un temps record. Cinq semaines seulement après le redémarrage de la physique, le Grand collisionneur de hadrons LHC tourne à plein régime. Mercredi, l’accélérateur a réalisé une performance, avec 2556 paquets de protons tournant dans chaque sens de l’accélérateur. Les faisceaux qui circulent dans le LHC sont en effet formés de paquets, espacés de 7 mètres (soit 25 nanosecondes), et contenant chacun 100 milliards de protons. 2556 paquets est le nombre maximum qui peut être atteint avec le mode de préparation des faisceaux utilisé actuellement.

Les particules qui finissent leur course dans le LHC sont en effet groupées et accélérées par une chaîne de quatre accélérateurs. Depuis l’an passé, une nouvelle méthode pour regrouper les particules permet d’obtenir des paquets plus denses. A nombre égal de protons, le diamètre des faisceaux est ainsi réduit de 40%. Avec des paquets plus compacts, la probabilité de collisions au centre des expériences est plus élevée.

Le LHC a ainsi atteint la luminosité instantanée record de 1.58x1034 cm-2s-1. Ce chiffre parait obscur pour la plupart d’entre nous, il est pourtant crucial pour les spécialistes des accélérateurs. Il indique le nombre de collisions susceptibles de se produire par seconde et par unité de surface. Ce nouveau pic de luminosité dépasse les prévisions fixées par les concepteurs du LHC qui espéraient atteindre un maximum de 1x1034cm-2s-1.

Une luminosité plus élevée signifie plus de collisions pour les expériences qui engrangent les données : en quelques semaines, ATLAS et CMS ont récolté une luminosité intégrée d'environ 6 femtobarns inverses, soit plus d’un huitième de l’objectif fixé pour l’année entière.

Les opérateurs ne se tournent pas les pouces pour autant. De nombreux paramètres peuvent encore être réglés pour améliorer encore la luminosité

La semaine prochaine, le LHC et ses expériences prendront une courte pause pour le premier des deux arrêts techniques prévus dans l’année. L’occasion de procéder à des opérations de maintenance.

 

Ce graphique montre les valeurs de luminosité instantanée atteintes par le LHC au cours des dernières semaines, avec le record de 1.58x1034 cm-2s-1 établi mercredi 28 juin.