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Collisionneurs linéaires : nouvelle collaboration

La Collaboration pour le collisionneur linéaire coordonnera au niveau mondial les études sur un collisionneur de particules de nouvelle génération

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Colliders Unite: Linear Colliders in new partnership

Simulation de la désintégration d'un boson de Higgs dans un détecteur de collisionneur linéaire (Image : Norman Graf)

Le 21 février 2013, à 16 h PST a été lancé officiellement un nouveau partenariat visant à coordonner l’ensemble des travaux de développement accomplis dans le cadre de deux grand projets de collisionneur linéaire, à savoir l’ILC (International Linear Collaboration) et le CLIC (Compact Linear Collider). Il s’agira, pour la machine retenue, de compléter les résultats obtenus par le Grand collisionneur de hadrons (LHC) au CERN, afin de mieux comprendre notre Univers.

La Collaboration pour le collisionneur linéaire rassemblera le projet Collisionneur linéaire international (ILC), dirigé par Mike Harrison, du Laboratoire national Brookhaven (États-Unis) et le projet Collisionneur linéaire compact (CLIC), dirigé par Steinar Stapnes, du CERN, et comprendra également un volet recherche pour la physique et les détecteurs, qui sera confié à Hitoshi Yamamoto, de l’Université Tohoku, au Japon.

La nouvelle collaboration sera dirigée par Lyn Evans, ancien responsable du Grand collisionneur de hadrons (LHC), au CERN. « Les projets ILC et CLIC sont très semblables en de nombreux points, souligne Lyn Evans. Les équipes des deux projets pourront à présent collaborer au sein d’une même structure. Hitoshi Murayama, de l’Institut pour la physique et les mathématiques appliquées à l’Univers, à Tokyo (Japon), sera responsable de la physique ainsi que de la communication avec les décideurs et le public concernant le projet ».

En cours de planification, l’ILC consistera en deux accélérateurs linéaires positionnés face à face qui feront entrer en collision quelque dix milliards d'électrons et de positons à une vitesse proche de celle de la lumière. Selon le modèle de conception actuellement défini, ce collisionneur pourrait à terme faire 50 kilomètres de long et fonctionner à une énergie de 500 GeV. 

Le CLIC, un projet de collisionneur d’électrons et de positons en cours de développement au CERN, permettra aux physiciens d’étudier de nouveaux phénomènes à l’échelle de plusieurs TeV, au-delà des limites des accélérateurs de particules actuels. Le Collisionneur linéaire compact repose sur un concept d’accélération novateur à deux faisceaux : un faisceau principal, soumis à l’accélération, et un faisceau d’entraînement, fournissant la puissance nécessaire à cette accélération. L’objectif est d’atteindre une énergie totale de 3 TeV, tout en restant dans des dimensions et des coûts raisonnables.

« Dans les deux cas, ILC ou CLIC, on cherche à faire entrer en collision des électrons et des positons dans des conditions propres et précises permettant des mesures détaillées et fines ; les possibilités seront dans la majorité des cas supérieures à celles du LHC », déclare le physicien Steinar Stapnes, qui dirige les activités en matière de collisionneur linéaire au CERN.

La Collaboration pour le collisionneur linéaire concentrera ses efforts sur la particule de type Higgs qui a été découverte en juillet dernier au LHC. Les physiciens devront étudier cette nouvelle particule de façon très approfondie afin de déterminer ses propriétés et de savoir si elle est compatible avec le Modèle standard.

En savoir plus (en anglais): " Linear-collider technologies for all " – CERN Courier