Le LHC à pleine puissance !

Physique hadronique Physique des particules

Après deux années en demi-teinte du côté du grand collisionneur du CERN, l’année 2024 est une année record de production pour le LHC. Avec plus de 110 fb-1 de données à ce jour, le record de 2018 établi à 68 fb-1 est pulvérisé. L’objectif de cette année a donc été atteint et ce à quelques semaines avant l’arrêt hivernal, le compteur final de cette année exceptionnelle devrait donc encore augmenter.

Graphique pile-up rate LHC
Luminosité prédite et obtenue pour Atlas et CMS en 2024. Les bandes colorées indiquent les périodes de développement ou d’arrêt prévues de la machine. Image : CERN

Du côté des quatre grandes expériences, les opérations poursuivent leur rythme de croisière:

Atlas et CMS enregistrent cette avalanche de données efficacement sous des conditions d’empilement extrêmes (autour de 62 à 64 collisions par croisement de faisceau) avec des détecteurs opérant pour la plupart au delà de leurs spécifications initiales.  

Alice n’est pas en reste. Avec plus de 55 pb-1 enregistrés cette année pour un total de 84 pb-1 pour le Run 3, surpassant la quantité totale de données collectées au cours du Run 1 et Run 2, la période des collisions d’ions lourds de novembre se prépare sous les meilleurs auspices et est donc attendue avec une grande impatience. 

Côté LHCb, les conséquences de l’incident qui a affecté le VELO appartiennent désormais au passé et le nouveau trajectomètre, qui en 2023 n’avait pu être mis en œuvre avec l’arrêt prématuré des opérations du LHC, a été opérationnel très rapidement grâce à un effort particulièrement conséquent des équipes. Les 9 fb-1 désormais enregistrés vont également au-delà des objectifs de l’année.

La barre symbolique des 100 fb-1 de luminosité délivrée aux expériences Atlas et CMS ayant été dépassée le 12 septembre dernier, elle fut l’objet d’une célébration rassemblant les opérateurs et coordinateurs des accélérateurs, des expériences et la direction du CERN au cœur de la salle de contrôle des accélérateurs du CERN. L’occasion pour tous de se réjouir de ce succès, fruit d’un investissement collectif dans tous les aspects opérationnels.

Images célébration
Gauche : Lyn “the Atom” Evans, ancien chef du projet du LHC et Fabiola Gianotti, directrice du CERN, lors de la célébration des 100 fb-1 délivrés par le LHC. 
Droite : Les traditionnelles bouteilles des expériences remerciant les équipes du LHC pour les 100 fb-1 de données.
Images : G. Boudoul

La moisson pour Atlas et CMS est donc sans précédent. Avec les 110 fb-1 désormais délivrés pour un total de 370 fb-1 depuis le démarrage du LHC, le riche programme de physique bat son plein. De ce mois de septembre, décidément très fructueux, on notera bien entendu la très attendue publication de la mesure la plus précise de la masse du boson W par l’expérience CMS1  ainsi que la publication dans Nature de l’observation du phénomène fascinant de l’intrication quantique.

Les regards se tournent également du côté de la prochaine phase dite à haute luminosité (Run 4) où les défis de la construction des nouveaux détecteurs sont immenses, et la préparation des analyses est cruciale. Les équipes des laboratoires de l’IN2P3 (APC, CC-IN2P3, CPPM, IJCLab, IP2I, IPHC, L2IT, LAPP, LLR, LPCA, LPNHE, LPSC, Omega et Subatech) sont pleinement mobilisés pour faire du Run 3 un succès et préparer activement les prochaines grandes étapes de cette discipline.

  • 1Une actualité IN2P3 sera prochainement consacrée à ce résultat.

Contact

Gaëlle Boudoul
Chercheuse dans l'expérience CMS (IP2I) et directrice de l'Antenne IN2P3 CERN Prévessin (AICP)
Laurent Vacavant
IN2P3 deputy scientific director for particle and hadronic physics
Perrine Royole-Degieux
Particle physics communication (IN2P3)