Run 3, un nouveau chapitre pour le LHC (3/4)

Le LHC, l’accélérateur géant du CERN vient de redémarrer après trois ans de mise à l’arrêt. Cette période de maintenance a été l’occasion d’améliorer les performances et de rénover ses quatre principales expériences, notamment leurs détecteurs de traces, les trajectographes. Tout est désormais en place pour tirer partie du déluge de données promis par l’augmentation de la cadence des collisions entre protons.

Plus d'informations : https://www.in2p3.cnrs.fr/fr/cnrsinfo/detecteurs-lhc-des-particules-suivies-la-trace

Run 3, un nouveau chapitre pour le LHC (2/4)

Au terme d’un arrêt de trois ans, le collisionneur géant du Cern dispose désormais d’une chaine d’accélération de ses particules entièrement revisitée. La nouvelle période d’exploitation qui s’ouvre au LHC verra le nombre de données recueillies par les expériences multipliées par 2 par rapport aux runs précédents, à la nouvelle énergie record de collision de 13,6 TeV. De quoi multiplier les chances de découvrir un nouveau continent physique inexploré. Plongée dans le complexe des accélérateurs du Cern.

Plus d'informations : https://www.in2p3.cnrs.fr/fr/cnrsinfo/lhc-laccelerateur-geant-du-cern-lance-pleine-puissance

Run 3, un nouveau chapitre pour le LHC (1/4)

Après une cure de jouvence de trois ans, les installations du LHC viennent d’être redémarrées. La collecte de données à venir auprès du collisionneur géant du Cern sera deux fois plus importante que les précédentes périodes d’exploitation. De quoi lever un peu plus le voile sur les secrets de la matière élémentaire.

Plus d'informations : https://www.in2p3.cnrs.fr/fr/cnrsinfo/au-cern-les-scientifiques-reprennent-l-exploration-de-l-univers

Une nouvelle méthode expérimentale basée sur la technologie de détection sous-marine de KM3NeT et sur les nouvelles générations de pixels ultra-rapides pourrait permettre de résoudre un des plus grands mystères de l’Univers : l’apparition de la matière.

En effet, lors du Big-Bang l’Univers contient seulement de l’énergie. Par la fameuse équivalence d’Einstein, E=mc2, cette énergie peut être convertie sous forme de masse, mais les lois de la physique stipulent que cette masse doit être composée d’autant de matière que d’anti-matière. Or matière et anti-matière s’annihilent et se transforment à nouveau en énergie empêchant ainsi l’existence durable de matière.

Pour que l’Univers que nous connaissons puisse s’être formé, un phénomène a dû briser cette boucle. On soupçonne les neutrinos d’avoir eu un rôle déterminant par le biais d’un paramètre clé, δCP. Selon la valeur de δCP, les lois de la physique peuvent se révéler différentes pour les neutrinos et les anti-neutrinos permettant ainsi de donner durablement la prévalence à la matière.

La mesure de δCP est le défi majeur des décennies à venir en physique des neutrinos et des projets colossaux sont mis en œuvre aux États-Unis d’Amérique et au Japon pour y parvenir.

En alliant les avancées faites sur les détecteurs à pixels et la technologie de détection des neutrinos développée pour KM3NeT-ORCA, la méthode du tagging des neutrinos permet de faire la mesure de δCP avec une précision inégalable et pour des coûts très réduits. A terme cette méthode expérimentale pourrait être implémentée à plusieurs endroits. L’option la plus pertinente semble aujourd’hui être entre le CERN et le site grec de KM3NeT.

Plus d'informations sur KM3NeT :

• article scientifique : https://epjc.epj.org/articles/epjc/abs/2022/05/10052_2022_Article_10397/10052_2022_Article_10397.html

• équipe astroparticules neutrinos : https://www.cppm.in2p3.fr/web/fr/recherche/astroparticules/

• collaboration KM3NeT : https://www.km3net.org/

Contact : Mathieu Perrin-Terrin

Sylvain Gouyou Beauchamps, post-doctorant au CPPM, a reçu le Prix Euclid STAR 2022 dans la catégorie « étudiant ». Il a défendu sa thèse de doctorat au CPPM en décembre 2021, portant sur l'extraction des paramètres cosmologiques dans le cadre de la future mission spatiale européenne Euclid. Son travail s'est en particulier focalisé sur différents aspects de la fonction de vraisemblance ainsi que sur la prédiction de la super sample covariance, éléments cruciaux pour les analyses cosmologiques et l'étude de la structure à grande échelle de l'Univers. Il a en particulier montré que la super sample covariance présente dans le relevé photométrique d'Euclid, et provenant du fait que l'Univers ne peut être observé dans son entièreté, affecte fortement les contraintes cosmologiques que le relevé Euclid pourra obtenir sur les paramètres d'énergie noire, qui sont les principales cibles de cette mission.

Plus d’informations : - https://www.cppm.in2p3.fr/web/fr/recherche/cosmologie/

Contact : Sylvain Gouyou Beauchamps