La VUB construit 1 600 modules pour le nouveau détecteur du CERN
« Nous contribuons à construire l’avenir de la physique des particules. »
L’un des composants les plus avancés du futur détecteur de particules du CERN est actuellement en construction à la Vrije Universiteit Brussel (VUB). Dans une salle blanche sur le campus d’Etterbeek, la production de 1 600 modules a récemment débuté. Ces modules constitueront le cœur du nouveau détecteur de l’expérience CMS. Le CMS, ou Compact Muon Solenoid, est l’un des fleurons du centre de recherche européen de Genève. Le professeur Michael Tytgat de la VUB, directeur de l’Institut interuniversitaire pour les hautes énergies (IIHE, une collaboration entre la VUB et l’ULB), joue un rôle central dans ce projet.
La construction des modules se fait à l’IIHE, fruit d’une collaboration entre les physiciens de la VUB et de l’ULB. Ces nouveaux modules font partie du tracker, un composant central du grand détecteur CMS qui enregistre avec une grande précision les trajectoires de milliers de particules générées lors des collisions dans l’accélérateur de particules du CERN, le LHC. Celui-ci produit jusqu’à 40 millions de collisions par seconde. L’objectif de l’expérience est de repousser les frontières de notre connaissance scientifique.
Le tracker actuel doit être remplacé. L’accélérateur sera mis à l’arrêt pendant quatre ans à partir de 2026 afin de permettre une mise à niveau majeure qui rendra le système beaucoup plus puissant. Grâce au nouveau tracker — et donc aux modules construits à Bruxelles — l’expérience CMS pourra, dès 2030, traiter l’explosion de données attendue.
« Nous ne faisons pas que construire de la technologie ici », affirme le professeur Michael Tytgat (VUB), directeur de l’IIHE. « Nous contribuons à la création d’un instrument qui nous aidera à répondre aux plus grandes questions de l’univers. Le fait qu’un tel projet se déroule à Bruxelles, aux côtés de quelques rares instituts de pointe dans le monde, et avec la participation d’étudiants, de chercheurs et de techniciens issus de cinq universités belges, est remarquable. »
La VUB collabore à ce projet avec quatre autres universités belges : l’ULB, l’UCLouvain, l’UGent et l’UAntwerpen. Pendant deux ans, des chercheurs, ingénieurs et techniciens venus de tout le pays travailleront ensemble à l’IIHE sur cette construction complexe. Le projet bénéficie du soutien de l’EWI, du FWO et du FNRS, qui investissent ensemble plus de 12 millions d’euros dans cette coopération scientifique exceptionnelle.
La participation de la Belgique à un projet international de cette ampleur n’est pas le fruit du hasard. Le pays joue un rôle de premier plan dans l’expérience CMS depuis plusieurs décennies. La Belgique — y compris la VUB — est impliquée depuis le lancement du projet dans les années 1990, et elle a déjà contribué de manière significative à la construction du détecteur actuel. Des scientifiques belges ont également participé à la découverte du boson de Brout-Englert-Higgs en 2012, ce qui a valu le prix Nobel à notre compatriote François Englert. Aujourd’hui encore, le groupe belge du CMS compte une centaine de chercheurs.
La production des nouveaux modules du tracker CMS est en cours à l’IIHE. Ces dernières années, une salle blanche spécialement aménagée a été installée pour cette mission. Les premiers modules sont désormais prêts. « Notre salle blanche à l’IIHE, ici à la VUB, joue actuellement un rôle crucial dans une expérience scientifique mondiale », souligne Tytgat. « Nous prouvons ici que la recherche fondamentale n’est pas une affaire lointaine. Ce que nous construisons ici fait littéralement partie d’une quête mondiale pour une nouvelle physique. »
Depuis la découverte du boson de Brout-Englert-Higgs, l’expérience CMS continue de fournir de nouvelles données qui mettent le modèle standard de la physique des particules à l’épreuve. Ainsi, en mars dernier, un phénomène étrange a été observé : une surproduction inattendue de paires de quarks top — sortes de « molécules » éphémères composées de deux quarks lourds, dont l’existence est pourtant théoriquement improbable. Ces résultats soulignent l’importance continue de l’investissement dans la recherche fondamentale.
Informations complémentaires
Prof. Michael Tytgat (VUB), Directeur de l’IIHE
