Record de données pour le LHC en 2024

Les particules ont fait un dernier tour de piste au LHC le 23 novembre, mettant un terme à l'exploitation du Grand collisionneur de hadrons (LHC) en 2024. Pour sa dixième année de fonctionnement, le LHC a réalisé une belle performance. La campagne avec des protons, qui a débuté le 25 avril et s'est achevée le 16 octobre, a permis d'engranger un volume exceptionnel de données à une énergie de collision de 13,6 téraélectronvolts. La luminosité intégrée¹, qui correspond au nombre de collisions enregistrées, a atteint 124 femtobarns inverses pour chacune des expériences ATLAS et CMS, soit 11 % de plus que l'objectif fixé, et quasiment le double de la meilleure performance atteinte au cours des précédentes exploitations.

Le 6 novembre débutait l'exploitation avec ions plomb. La campagne de 17 jours, à l'énergie de 5,36 TeV par collision de paires de nucléons, a permis de fournir une luminosité intégrée de de 1,98 nanobarns inverses pour ALICE, l'expérience spécialisée dans la physique des ions lourds et l'étude du plasma quarks-gluons. Le volume est équivalent à celui délivré l'an passé. En revanche, des réglages optimisés ont permis d'améliorer la qualité des données et réduire le bruit de fond pour l'expérience ALICE, c'est à dire les données parasites.

Dès cette semaine, les équipes techniques investissent les tunnels des accélérateurs pour les travaux à réaliser au cours de l'arrêt technique hivernal. Les accélérateurs du CERN représentent en effet une cinquantaine de kilomètres de machines complexes, dotées des millions de composants qu'il faut entretenir, réparer et mettre à niveau. Les expériences s'apprêtent également à réaliser de multiples travaux d'amélioration. Qui plus est, l'arrêt technique hivernal est l'occasion d'installer certains équipements du LHC à haute luminosité, amélioration majeure du LHC, qui prendra le relais à la mi-2030.

Si le LHC est à l'arrêt, les autres accélérateurs du CERN vont encore fonctionner quelques jours pour alimenter des dizaines d'expériences avant de s'arrêter à leur tour pour 10 semaines. Le retour des particules est prévu début mars dans la chaîne d'accélérateurs et début avril dans le LHC.

1) La luminosité intégrée correspond au volume de données collectées et est mesurée en femtobarns inverses (fb-1). Un femtobarn inverse correspond environ à 100 millions de millions de collisions.

Regardez cette vidéo qui explique le plasma quarks-gluons, un état de la matière recréé par les collisions d'ions lourds. (en anglais)