Le Cern lance le chantier du siècle pour débusquer l’invisible

Le Grand collisionneur de hadrons s’arrête pour quatre ans de travaux. L’objectif est clair : multiplier par dix le nombre de collisions pour tenter d’attraper la matière noire.

Dans un tunnel de 27 kilomètres enfoui à 100 mètres sous terre, à la frontière entre la France et la Suisse, l’une des machines les plus impressionnantes jamais construites va s’offrir une cure de jouvence. Le LHC, l’accélérateur de particules du Cern, est à l’arrêt depuis lundi pour une modernisation qui doit durer jusqu’en 2030. Le but n’est pas seulement de produire plus de collisions. C’est de les produire avec une intensité jamais atteinte, pour espérer enfin mettre la main sur ce qui compose 27% de l’Univers et qui reste totalement invisible : la matière noire.

Concrètement, le tunnel lui-même ne change pas. Mais 1,2 kilomètre de ses installations vont être remplacés par des équipements totalement nouveaux. Des aimants supraconducteurs plus puissants concentreront les faisceaux de particules comme jamais. Résultat : au lieu d’environ 60 collisions chaque fois que deux paquets de particules se percutent, on en comptera entre 140 et 200. Et sur l’ensemble de l’exploitation, jusqu’à 100 fois plus de données pourront être collectées. Les collisions seront si nombreuses qu’il faudra les trier en temps réel, une tâche confiée à des systèmes d’intelligence artificielle capables de repérer les événements les plus prometteurs. Les physiciens restent aux commandes, mais l’IA devient leur alliée pour ne pas noyer la science sous un flot de données impossible à analyser.

Ce que le Cern espère, c’est dépasser les découvertes déjà majeures. En 2012, le LHC avait permis de confirmer l’existence du boson de Higgs, une particule qui explique comment la matière acquiert sa masse. Avec cette version améliorée, on pourrait en produire près de 380 millions tout au long de son exploitation, contre 55 millions depuis 2008. Mais le vrai Graal serait d’observer deux bosons de Higgs en même temps, pour la première fois. Leur interaction pourrait éclairer ce qui s’est passé juste après le Big Bang, et surtout, révéler des particules encore inconnues, celles qui forment la matière noire. Les astronomes le savent : la matière visible ne représente que 5% de l’Univers. Le reste est une énigme. Et c’est peut-être sous terre, dans cet anneau de 27 kilomètres, que la réponse finira par surgir.