Des scientifiques de l’ULB contribuent au nouveau détecteur du CERN

Dans une « salle blanche » de l'Interuniversity Institute for High Energies (IIHE-ULB/VUB) à Bruxelles, les premiers modules ont déjà vu le jour. Ils sont le fruit d'une collaboration entre des chercheurs et chercheuses, physiciens et physiciennes, ingénieurs et ingénieures de I'ULB, de la VUB, de l'UCLouvain, de l'UGent et de l'UAntwerpen. L’équipe de l’ULB prendra part à la conception et construction de l'un des éléments du nouveau trajectographe qui intégrera le CMS nouvelle génération et sera capable de détecter les trajectoires de milliers de particules produites par collision, 40 millions de fois par seconde. 

Les chercheur·es dans la salle blanche : 
Module : copyright CERN, for the benefit of the CMS Collaboration

Le CMS (Compact Muon Solenoid) est l'un des deux grands détecteurs de particules construits sur le Grand collisionneur de hadrons (LHC) du CERN , à la frontière franco-suisse, près de Genève. Le LHC actuel a cependant atteint sa capacité maximale et sera arrêté à l'été 2026 pour quatre ans. Pendant cette pause, le complexe d'accélérateurs du CERN sera modernisé pour produire jusqu'à 10 fois plus de collisions qu'actuellement, lors d'une nouvelle série d'expérimentations prévue pour durer de 2030 à 2041. Ce nouveau détecteur aux caractéristiques exceptionnelles devrait permettre des avancées déterminantes dans la compréhension de la matière. 

La Belgique a toujours apporté une large contribution, financière et scientifique, au CERN, et au CMS en particulier. Une centaine de scientifiques belges travaillent actuellement sur cette expérience qui, au total, réunit 4.000 chercheuses et chercheurs du monde entier. Le CMS est l'une des deux expériences ayant permis de découvrir le boson de Brout-Englert-Higgs en 2012, ce qui confirma une théorie développée près de 50 ans plus tôt et valut le prix Nobel, notamment à le Professeur émérite de l’ULB François Englert en 2013. 

Depuis la découverte de ce boson, le LHC a continué à produire des collisions qui ont permis d'améliorer la compréhension de cette particule remarquable, mais aussi de la physique des particules en général ainsi que de nouveaux phénomènes, au-delà du modèle standard. Ce fut notamment le cas en mars dernier avec la mise au jour d'un « excès » dans la production de paires de quarks top, formant une espèce de molécule étonnante dont chaque quark risque de se désintégrer avant même de se lier à l'autre quark. 

La mission des scientifiques de l’ULB, a reçu un soutien important du Fonds de la Recherche Scientifique (FNRS) et du Fonds Wetenschappelijk Onderzoek — Vlaanderen (FWO) qui ont alloué au total plus de 12 millions d'euros à la mise à niveau de l'expérience CMS.