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Pendant un mois, les ions lourds remplacent les protons dans l’anneau du grand collisionneur de hadrons du Cern. Ces collisions doivent recréer un état primitif de la matière juste après la naissance de l’univers.
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Detlef Kuchler, physicien au département Faisceaux du CERN, tient entre ses doigts la source de plomb utilisée pour créer des ions lourds pour le LHC. (M. Brice / CERN)
Quatre jours auront suffit à préparer le grand collisionneur de hadrons (LHC) du Cern à un nouvel exercice: créer des collisions entre des faisceaux d’ions lourds à la place des faisceaux de protons, qui se sont arrêtés le 4 novembre après une année d’exploitation. Dès le 7 novembre les premières collisions d’ions plomb –des atomes de plomb débarrassés des électrons- ont été réalisées. L’objectif: recréer la matière telle qu’elle existait dans les premières secondes qui suivirent le Big Bang, la naissance de l’univers.
250.000 fois la température du Soleil
Les collisions d’ions plomb, les physiciens produisent en effet une matière atteignant des températures plus de 100.000 fois supérieures à celles du centre du Soleil. Ainsi aux États-Unis, au laboratoire national de Brookhaven, les chercheurs du grand collisionneur d’ions (RHIC) ont obtenu une matière dont la température atteignait 4 billions (4x1012) de degrés Celsius, dans des collisions d’ions or voyageant presque aussi vite que la lumière. Une température record en laboratoire, 250.000 fois plus élevée que dans le Soleil…
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A ces températures extrêmes, la théorie veut que la matière retrouve un état primitif. Il s’agit d’un plasma quark-gluon, au sein duquel ces particules élémentaires se déplacent librement, comme dans les secondes qui ont suivi le Big Bang. Aujourd’hui, dans la nature, ces particules sont liées entre elles par une force fondamentale. Ainsi les gluons lient les quarks entre eux, grâce à l’interaction forte, pour former les protons et des neutrons. Un quark seul n’a jamais été observé.
ALICE
Pour observer les collisions d’ions plomb, qui produisent un très grand nombre de particules, le LHC est équipé d’un détecteur dédié à cette physique, ALICE. Les expériences ATLAS et CMS sont également de la partie.
Les événements produits au cours de l'une des premières collisions d'ions plomb détectés par ALICE. (Cern)
Ces collisions d’ions lourds vont se dérouler jusqu’au 6 décembre dans l’anneau circulaire de 27 km enterré sous la frontière franco-suisse. Le LHC fera ensuite une pause pour maintenance. Les collisions de protons reprendront en février 2011 pour le reste de l’année.
C.D.
Sciences et Avenir.fr
08/11/10
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Detlef Kuchler, physicien au département Faisceaux du CERN, tient entre ses doigts la source de plomb utilisée pour créer des ions lourds pour le LHC. (M. Brice / CERN) Quatre jours auront suffit à préparer le grand collisionneur de hadrons (LHC) du Cern à un nouvel exercice: créer des collisions entre des faisceaux d’ions lourds à la place des faisceaux de protons, qui se sont arrêtés le 4 novembre après une année d’exploitation. Dès le 7 novembre les premières collisions d’ions plomb –des atomes de plomb débarrassés des électrons- ont été réalisées. L’objectif: recréer la matière telle qu’elle existait dans les premières secondes qui suivirent le Big Bang, la naissance de l’univers.
250.000 fois la température du Soleil
Les collisions d’ions plomb, les physiciens produisent en effet une matière atteignant des températures plus de 100.000 fois supérieures à celles du centre du Soleil. Ainsi aux États-Unis, au laboratoire national de Brookhaven, les chercheurs du grand collisionneur d’ions (RHIC) ont obtenu une matière dont la température atteignait 4 billions (4x1012) de degrés Celsius, dans des collisions d’ions or voyageant presque aussi vite que la lumière. Une température record en laboratoire, 250.000 fois plus élevée que dans le Soleil…
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ALICEPour observer les collisions d’ions plomb, qui produisent un très grand nombre de particules, le LHC est équipé d’un détecteur dédié à cette physique, ALICE. Les expériences ATLAS et CMS sont également de la partie.
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Ces collisions d’ions lourds vont se dérouler jusqu’au 6 décembre dans l’anneau circulaire de 27 km enterré sous la frontière franco-suisse. Le LHC fera ensuite une pause pour maintenance. Les collisions de protons reprendront en février 2011 pour le reste de l’année.
C.D.
Sciences et Avenir.fr
08/11/10