Le LHC du CERN, plus grand et plus puissant accélérateur de particules au monde situé près de Genève, a redémarré vendredi après plus de trois ans de travaux destinés à augmenter sa puissance et ouvrir ainsi la voie à une nouvelle physique.
Ce vendredi vers 12h, "deux faisceaux de protons (particules du noyau de l'atome, NDLR) ont circulé en sens opposé le long de l'anneau de 27 kilomètres" du Grand collisionneur de hadrons (LHC), a annoncé le CERN (Organisation européenne pour la recherche nucléaire) dans un communiqué.
Enfoui à 100 mètres sous terre à la frontière franco-suisse, le gigantesque anneau était en arrêt technique depuis décembre 2018 pour des travaux de maintenance et d'amélioration, dans la deuxième plus longue pause de son histoire. Les expériences au LHC, démarrées en 2008, ont notamment permis la découverte révolutionnaire du boson de Higgs, clé de voûte de la structure fondamentale de la matière.
La reprise va se faire progressivement: un petit nombre de protons a circulé pour l'instant dans les deux faisceaux, à 450 milliards d'électronvolts (450 gigaélectronvolts - GeV), un taux de collision faible mais qui va monter en puissance.
"Les collisions de haute intensité et de haute énergie se produiront dans quelques mois", précise Rhodri Jones, chef de département faisceaux du CERN, se félicitant d'un redémarrage "réussi".
Le principe du collisionneur, formé de milliers d'aimants supraconducteurs, est de faire se heurter des particules à des vitesses colossales pour générer des particules élémentaires, infiniment petites.
A mesure que la machine reprendra du service, les équipes vont augmenter l'énergie et l'intensité des faisceaux, pour mener des expériences de collisions d'une énergie record de 13,6 milliers de milliards d'électronvolts (13,6 téraélectronvolts - TeV).
Ce qui permettra aux quatre principaux détecteurs du LHC (ALICE, ATLAS, CMS et LHCb) de recevoir davantage de collisions de particules et donc de lire une masse de données bien plus grande.
Les physiciens du CERN pourront "étudier le boson de Higgs dans les moindres détails" et tester plus avant le Modèle standard de la physique des particules, récemment ébranlé par plusieurs expériences.
A l'instar de particules élémentaires comme le boson W ou le quark bottom qui, lors des expériences avec le détecteur LHCb "ne se comporte pas comme prévu" par ce Modèle, rappelle le physicien Harry Cliff, de l'Université de Cambridge.
"Toutes ces anomalies pourraient s'expliquer par une force nouvelle" qui viendrait s'ajouter aux quatre forces fondamentales régissant l'Univers (forte, faible, gravitationnelle et électromagnétique), a expliqué le scientifique à l'AFP.
L'une des plus grandes lacunes du Modèle standard est de ne pouvoir détecter la matière noire, une masse invisible et hypothétique peuplant l'Univers.
Parmi les espoirs des plus de 12.200 scientifiques utilisateurs du CERN, celui de mettre en évidence les particules supersymétriques, qui pourraient véhiculer la matière noire. "Les années qui viennent s'annoncent très excitantes" au LHC, selon Harry Cliff.
