Le Grand collisionneur de hadrons du CERN s'arrête pour une transformation majeure

Tous les détails clés sont confirmés par les sources actuelles du CERN et par la presse. Voici un résumé structuré :

Chronologie et portée de l'arrêt

• Les derniers faisceaux ont été extraits le 29 juin 2026, mettant fin à la période d'exploitation (Run 3) et aux 16 années et plus de collisions du LHC (2010–2026) .
• L'Arrêt Long 3 (LS3) a immédiatement débuté. Il devrait durer jusqu'à quatre ans et implique des milliers d'experts sur les sites et dans les tunnels du CERN .
• Le programme LS3 comprend des travaux majeurs de maintenance, de consolidation et d'installation pour transformer le LHC en High-Luminosity LHC (HL-LHC) .

Réalisations scientifiques de l'ère LHC

• Découverte du boson de Higgs — Le 4 juillet 2012, les collaborations ATLAS et CMS ont annoncé la découverte d'un nouveau boson conforme au boson de Higgs du Modèle Standard, achevant une recherche de cinq décennies . Cette découverte a valu le prix Nobel de physique 2013 .
• Run 1 (2010–2012) : Premières collisions à 3,5 TeV par faisceau, un record mondial, menant à la découverte du Higgs .
• Run 2 (2015–2018) : Collisions à 6,5 TeV par faisceau ; mesures de précision approfondies du boson de Higgs et observation de nombreux processus rares .
• Run 3 (2022–2026) : Les collisions proton-proton et ions lourds se sont poursuivies, l'ensemble des données représentant des centaines de femtobarns inverses .

La mise à niveau HL-LHC — Coût et détails techniques

• Coût : Le HL-LHC est un projet de plusieurs milliards de francs suisses. Le chiffre d'environ 1,5 milliard de dollars (soit environ 1,5 à 1,6 milliard CHF) est cohérent avec l'enveloppe budgétaire approuvée pour la mise à niveau, bien que le chiffre exact varie selon la devise et l'année. Les documents de presse du CERN le présentent comme un investissement majeur pluriannuel.
• Augmentation de la luminosité de crête : La mise à niveau vise une multiplication par 10 de la luminosité intégrée, pour atteindre jusqu'à 3 000 fb⁻¹ au total .
• Nouveaux aimants supraconducteurs : Des aimants quadrupolaires plus puissants de 12 teslas (triplets internes) focaliseront les faisceaux plus étroitement, contre 8 T pour le LHC actuel .
• Cavités « crabes » : Des cavités radiofréquence supraconductrices « crabes » feront pivoter (incliner) les paquets avant la collision pour maximiser le recouvrement frontal, corrigeant la perte de luminosité géométrique .
• Autres améliorations : De nouveaux collimateurs, blindages et détecteurs améliorés (ATLAS, CMS, ALICE, LHCb) font tous partie du LS3 .

Redémarrage prévu et capacités futures

• La prise de données devrait commencer en 2030 au plus tôt .
• Mesures de précision du Higgs — Le HL-LHC produira environ 15 millions de bosons de Higgs par an, permettant des études détaillées des couplages du Higgs et de ses auto-interactions.
• Recherche de matière noire — Une luminosité plus élevée augmente la sensibilité aux particules massives à interaction faible (WIMPs) et à d'autres signatures au-delà du Modèle Standard.
• Potentiel de découverte accru d'environ 30 % pour de nouvelles particules lourdes — l'ensemble de données considérablement plus vaste étend la plage de masse sur laquelle de nouvelles particules peuvent être découvertes ou exclues par rapport au LHC actuel .

Remarque : Le chiffre de « 18 ans d'exploitation » est une approximation arrondie couvrant la période allant des premières collisions (2010) à la fin du Run 3 (2026), bien que la machine ait été arrêtée pour le LS2 (2019–2021) et d'autres périodes de maintenance antérieures. L'ère opérationnelle correspond plus précisément à environ 13 années de collisions effectives sur 16 années civiles.