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Au CERN, ALICE enregistre 12 milliards de collisions entre atomes de plomb

Le 26 septembre 2023, les faisceaux du LHC (Large Hadron Collider) ont redémarré après la réparation d’une fuite survenue en août. Pour cette expérience, les faisceaux ne sont pas constitués de protons (noyaux d’hydrogène) mais de noyaux de plomb bien plus lourds.

Le LHC, connu pour ses expériences sur le boson de Higgs et sa recherche active de la matière noire, est le lieu de recherches impliquant la collision d'atomes lourds pour étudier des états de la matière propres aux premiers instants de l'Univers.

Recréer les premiers instants de l’Univers

L’utilisation de faisceaux de noyaux de plomb permet d’étudier un état très particulier de la matière, le plasma de quarks et de gluons.

Dans cet état, les protons et les neutrons (constituants des noyaux atomiques) se retrouvent brisés en particules encore plus petites que sont les quarks et les gluons, qui forment un fluide avant de refroidir et de se combiner pour reformer des hadrons (catégorie de particules à laquelle appartiennent les protons et les neutrons).

Cet état de la matière est celui de l’Univers dans ses premiers instants, avant même l’émission du fonds diffus cosmologique, sorte de rayonnement fossile de la genèse de l’Univers. Mieux comprendre le plasma quarks-gluons permettrait donc de mieux comprendre le comportement de l’interaction forte mais aussi les premiers instants de l’Univers.

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Le réveil du LHC

Après cinq années de pause, le CERN (Centre européen d’étude nucléaire) relance les faisceaux de plomb au LHC. C’est l’expérience ALICE ("A Large Ion Collider Experiment") qui est, depuis son autorisation en 1997, spécialisée dans l’étude du plasma quarks-gluons.

Elle effectue ses premières mesures en 2010, avec le premier faisceau d’atomes de plombs réalisé par le LHC. Fin 2018, l’entièreté du LHC se met en pause longue afin d’améliorer les dispositifs essentiels et entre autres d’augmenter l’énergie des faisceaux.

C’est le 5 juillet 2022 que le LHC redémarre en utilisant des faisceaux de proton, il faudra attendre le 26 septembre 2023 pour le retour des faisceaux d’atomes lourds, pour une période de cinq semaines.

Un retour de taille

Lors de ces cinq semaines d[...]

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