Le LAPP participe à l'aventure du Grand Collisionneur de Hadrons (LHC), le plus grand et le plus puissant accélérateur de particules au monde

Publié le mer 3 Juin 2015

Le Grand Collisionneur de Hadrons (Large Hadron Collider – LHC), le plus grand et le plus puissant accélérateur de particules du monde, installé CERN près de Genève, produit à nouveau des collisions de protons après un arrêt de deux ans. Le Laboratoire d’Annecy-le-Vieux de Physique des Particules (LAPP) de l’Université Savoie Mont Blanc participe à deux des quatre grandes expériences scientifiques installées auprès du LHC, à près de cent mètres sous terre : ATLAS et LHCB

L’EXPÉRIENCE ATLAS

L’expérience ATLAS a été conçue pour étudier les collisions entre les faisceaux de protons du Large Hadron Collider (LHC) du CERN. L’un des buts principaux de cette étude est la recherche du boson de Higgs, qui devrait apporter la réponse à la question fondamentale de l’origine de la masse des particules élémentaires. L’expérience ATLAS a également pour mission de rechercher de nouveaux types de particules qui pourraient être la source de la matière manquante dans l’univers.

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Le groupe ATLAS-LAPP a participé à la construction et à la mise en route du calorimètre électromagnétique, qui joue un rôle très important dans la détection et l’interprétation des événements issus des collisions proton-proton et la recherche du boson de Higgs et de nouvelle physique.

Le groupe électronique participe aux recherches et développements des cartes utilisées pour l’acquisition des données de l’expérience et le groupe mécanique prépare activement la nouvelle génération de détecteurs.

Le groupe ATLAS-LAPP comprend également un nombre important de chercheurs, étudiants, doctorants et post-doctorants qui développent les analyses de données. Ils étudient en détails le comportement des particules élémentaires connues à très haute énergie, dans le but de tester (ou d’infirmer) le modèle standard de la physique des particules, ou de découvrir de nouvelles particules ou interactions fondamentales inconnues.

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Ces photos montrent les particules produites lors de collisions à 900 GeV enregistrées le 6 mai 2015 par le détecteur ATLAS. Elles démontrent que le détecteur fonctionne à nouveau correctement.

Pendant cet arrêt, différentes parties du détecteur ATLAS ont été modifiées en vue de la nouvelle période de prise de données (2015-2018). L’équipe ATLAS du LAPP y a participé activement. Tout d’abord, le logiciel de traitement en ligne des données venant du calorimètre électromagnétique a été mis à jour pour s’adapter aux nouvelles conditions de fonctionnement du LHC. En parallèle, l’équipe a produit et installé différents éléments de la nouvelle couche de détecteur Pixel (IBL) qui se trouve à seulement 33 mm du point d’interaction.

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Les membres du groupe ATLAS dédient ces premiers événements à leur collègue Théodore Todorov, qui a eu un rôle majeur dans le programme IBL au LAPP et qui est décédé en octobre 2014.

 L’EXPÉRIENCE LHCb

Il y a quatorze milliards d’années l’Univers se forme suite à une gigantesque explosion appelée Big Bang. Comprimée dans un espace indéfiniment petit, l’énergie dégagée se transforme en même quantité de matière que d’antimatière. Puis le refroidissement et l’expansion de l’univers commence et sa composition change. Juste une seconde après le Big Bang, l’antimatière disparait ne laissant que la matière qui a formé tout ce qui nous entoure, des galaxies aux étoiles jusqu’à la Terre avec toutes ses formes de vie que nous connaissons.

L’expérience LHCb a été conçue pour recréer et explorer les premiers instants après le Big Bang. Elle cherchera à comprendre pourquoi nous vivons dans un univers qui semble être composé exclusivement de matière. Plus de 700 scientifiques représentant 52 instituts et 15 pays travaillent pour la collaboration LHCb. Celle-ci a enregistré des particules produites par le premier faisceau de protons circulant dans le LHC le 10 septembre 2008. L’expérience LHCb sera en exploitation pendant au moins 10 ans.

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Contact : Jean-Pierre Lees, Directeur Adjoint du LAPP