Le cern accueille le dernier élément de son aimant géant

La région genevoise recèle d'étranges hangars. Ainsi, celui qui abrite l'un des futurs détecteurs de particules du CERN (Conseil européen pour la recherche nucléaire). Situé à Cessy (France voisine), en pleine campagne, il cache une expérience unique au monde. Ici se dresse un aimant géant: six mètres de diamètre, treize de longueur. Il appartient au détecteur de particules CMS (Compact Muon Solenoid). Ce dernier prendra place au sein du nouvel accélérateur de particules du CERN (27 kilomètres de circonférence), le Grand collisionneur de hadrons (LHC). Sa mise en service est prévue pour 2007.

"Aujourd'hui, nous célébrons l'arrivée du dernier module de l'aimant géant. L'assemblage final du détecteur débute. C'est la concrétisation d'un projet né il y a quinze ans... et dont la poursuite nous occupera encore quinze ans!", se réjouit Daniel Denegri, responsable de la partie "physique" du projet CMS. Le détecteur, une fois son assemblage achevé, mesurera seize mètres de diamètre, vingt et un de longueur et pèsera douze mille cinq cents tonnes. L'aimant solénoïdal supraconducteur placé en son cœur sera refroidi à -269°C et engendrera un champ magnétique de quatre Teslas (soit près de cent mille fois celui de la terre), qui courbera les trajectoires des particules de façon à les identifier. L'énergie stockée par l'aimant sera de 2,6 gigajoules, c'est à dire une énergie suffisante pour faire fondre dix-huit tonnes d'or.

L'objectif de cette expérience: découvrir pourquoi la plupart des particules possèdent une masse. Les théoriciens prédisent que les particules acquièrent leurs masses par interaction avec des objets appelés bosons de Higgs. Ces derniers restent à découvrir. Ce sera l'une des missions du détecteur de particules CMS.

Collaboration internationale
Celui-ci - qui fait partie des quatre futures expériences du LHC - est constitué de différentes couches, disposées de façon cylindrique, un peu comme une poupée gigogne. Ces couches mesureront les différentes propriétés des particules produites dans les collisions proton-proton du LHC.

Cette année, des tests de fonctionnement grandeur nature du détecteur seront effectués en surface. Début 2006, l'aimant géant sera de nouveau démonté afin d'être transféré à cent mètres sous terre dans le LHC. La construction de cet aimant géant est le résultat d'une collaboration internationale entre différents laboratoires et instituts, dont le Commissariat à l'énergie atomique (CEA) à Saclay en France, l'Institut fédéral suisse de la technologie (ETH) à Zurich, l'Institut national italien pour la physique nucléaire (INFN) et le CERN. "Cette collaboration internationale s'incarne, notamment, dans toute la structure du détecteur, énorme assemblage de pièces finlandaises, japonaises, russes, pakistanaises, etc.", observe Daniel Denegri.

Michel Della Negra, porte parole du CMS, explique quant à lui que "la réalisation du détecteur CMS est un projet qui traverse les frontières. Européennes bien sûr, mais pas seulement. Les collaborations vont aujourd'hui beaucoup plus loin et impliquent un nombre toujours plus grand de pays". "Cette collaboration est marquée par un excellent état d'esprit", renchérit Domenico Campi, chef du groupe "aimant" au sein de l'expérience CMS. Une expérience qui n'a pas encore débuté et pourtant les chercheurs, à l'image de Daniel Denegri, préparent sans tarder la suite de l'aventure scientifique liée à l'exploration de l'infiniment petit: "Nous travaillons déjà sur le successeur du détecteur CMS"

Grégory Tesnier, 2005.