Les expériences redémarrent au Super Synchrotron à Protons, le deuxième plus grand accélérateur du CERN
Le Supersynchrotron à protons (SPS), le plus grand accélérateur du CERN après le LHC. (Image: CERN)
Le
Supersynchrotron à protons (SPS) n'a pas été baptisé ainsi par hasard. Il s'agit en effet du plus grand accélérateur du CERN après le LHC et de l'ultime maillon de la chaîne d'accélérateurs alimentant en faisceaux le
Grand collisionneur de hadrons (LHC). Il livre en outre des faisceaux à diverses expériences hors LHC qui se consacrent à des domaines extrêmement variés, qu'il s'agisse de tests de précision du
Modèle standard de la physique des particules ou d'études du
plasma de quarks et de gluons, état de la matière qu'on suppose avoir existé immédiatement après le Big Bang.
Le deuxième long arrêt du complexe d'accélérateurs du CERN a pris fin et le redémarrage des différents maillons de la chaîne d'accélération a commencé. Ainsi, après le
Booster du Synchrotron à protons et le
Synchrotron à protons, le SPS et ses expériences ont à leur tour repris du service.
Le SPS alimente en faisceaux de particules toutes les expériences de la zone Nord du CERN, les zones des faisceaux d'essai correspondantes, ainsi que l'expérience
AWAKE, qui utilise un champ de sillage créé par des protons dans un plasma pour
accélérer des particules chargées, et l'installation
HiRadMat, qui teste des matériaux et éléments d'accélérateur dans des conditions extrêmes.
Les expériences de la zone Nord représentent un volet essentiel du programme d'expérimentation du Laboratoire. L'expérience
NA58/COMPASS étudie la manière dont les quarks et les gluons forment des particules composites telles que des protons ou des
pions. L'expérience
NA61/SHINE consacre ses recherches au plasma quarks-gluons et effectue des mesures de particules pour des expériences sur les
neutrinos et les rayons cosmiques. L'expérience
NA62 étudie les
désintégrations rares du kaon et recherche de nouveaux leptons neutres lourds. L'expérience
NA63 analyse les
processus de rayonnement dans des champs électromagnétiques intenses. L'expérience
NA64, quant à elle, recherche de
nouvelles particules qui pourraient véhiculer une nouvelle force d'interaction entre la matière visible et la matière noire, ou qui pourraient elles-mêmes constituer la matière noire. Enfin, l'expérience
NA65, qui a été approuvée en 2019, effectuera des mesures de neutrinos du tau pour des expériences sur les neutrinos et des tests du Modèle standard.
L'expérience NA62 vient de recommencer à enregistrer des données pour la physique, et les autres expériences en feront de même dans les semaines et les mois à venir. On suivra en particulier de près le démarrage de NA65 en septembre et, en octobre, les premières exploitations pilotes d'expériences proposées dans le cadre de l'initiative sur la
Physique au-delà des collisionneurs, notamment
AMBER (qui succède à COMPASS) et NA64m (intégration de faisceaux de muons dans NA64).
"C'est toujours un grand moment de voir redémarrer les expériences, et d'assister à la livraison de leurs premières données, surtout après les intenses travaux d'amélioration dont elles ont fait l'objet ces deux dernières années, souligne Johannes Bernhard, chef de la section Liaison avec les expériences du CERN.
Et si l'on se fie aux dernières campagnes d'acquisition de données, on s'attend une nouvelle fois à une myriade de nouveaux résultats de physique, dont l'analyse servira à orienter les futures études."