CMS : au « top » de sa forme

Ayant balayé l’ensemble du modèle standard, la collaboration CMS est prête à continuer, après une année que Guido Tonelli – porte-parole de la collaboration CMS – qualifie de « fantastique ». Tout va très vite à CMS, mais les chercheurs ont accepté de relever le défi et sont désormais prêts pour l’avenir.

 

Un enthousiasme communicatif, c’est ce qui ressort avant tout des propos de Guido Tonelli. « En quelques mois à peine, nous avons redécouvert le modèle standard et nous sommes même allés au-delà : nous avons obtenu de nouveaux résultats pour les sections efficaces, nous avons défini de nouvelles limites concernant la création de particules lourdes, nous avons étudié les états excités des quarks et travaillé sur de nouvelles résonances. Nous n’aurions jamais imaginé accomplir tout cela en si peu de temps ; c’est fantastique ! déclare-t-il. Nous avons passé la phase d’apprentissage sans heurt. Notre détecteur a été très rapidement en état de produire de la vraie physique, ce qui nous a permis d’obtenir des résultats presque immédiatement. Grâce à la grande quantité de données fournies par le LHC, nous avons déjà dépassé le Tevatron pour certains des objets les plus lourds. Pour ce qui concerne la supersymétrie, nous espérons bientôt pouvoir arriver à une conclusion très importante : soit exclure l’existence de nouvelles particules dans une large gamme de masses soit, au contraire, les découvrir. »

La première exploitation, avec protons, vient de s’achever et l’analyse des données avance très rapidement. « Avec la production de centaines de quarks top et de plusieurs milliers de bosons W et Z, tout est prêt pour aborder une nouvelle physique. Nous avons déjà pu observer une corrélation inattendue entre les particules chargées résultant des collisions ; nous étudions très attentivement les signaux indiquant la production de particules nouvelles chaque jour, en recherchant des effets, même très subtils, qui seraient dus à de nouveaux processus. Le LHC et notre détecteur fonctionnent si bien que, dès l’an prochain, nous pourrions avoir des choses à dire sur le boson de Higgs », affirme Guido Tonelli.

Pour le moment, CMS fonctionne aussi avec des ions. Des adaptations techniques devront certainement être apportées, en particulier au logiciel de lecture des sous-détecteurs et, bien entendu, à l’analyse des données, puisque les collisions ion-ion produisent beaucoup plus de particules que les collisions proton-proton. « Bien que notre détecteur soit optimisé pour l’étude des résultats des collisions entre protons, nous pensons que nous pourrons déterminer si le plasma de quarks et de gluons a été créé et quelles sont ses propriétés principales », indique Guido Tonelli.

Après l’arrêt technique de fin d’année, la collaboration CMS attend avec impatience une nouvelle période d’exploitation avec protons, qui promet d’être aussi exceptionnelle que la première. L’énergie dans le centre de masse n’a pas encore été décidée, mais chaque TeV supplémentaire fourni par le LHC va considérablement augmenter les chances d’observer des objets lourds dans les expériences et d’explorer des dimensions supplémentaires. « Il y a encore quelques mois, je tenais à rester prudent, car je ne pouvais pas imaginer que tout se passerait si bien et si rapidement. Aujourd’hui, cependant, je ne vois plus aucune raison de ne pas attendre de résultats enthousiasmants. Bien sûr, tout cela entraîne également une très lourde charge de travail, car nous devons inclure tous les canaux dans notre analyse de données. Nous voulons examiner attentivement chaque élément que nous observons, et nous devons tenir le rythme. Pour y arriver, nous réorganisons aussi nos équipes de façon à obtenir assez de flexibilité pour être capables de nous adapter aux changements. La collaboration CMS est en train de s’agrandir et devient même encore plus internationale, avec l’adhésion récente de l’Egypte et l’arrivée éventuelle de la Thaïlande. Les nouveaux membres se concentrent en particulier sur le développement des programmes de R&D pour les améliorations qu’il faudra apporter à CMS prochainement », conclut Guido Tonelli.

par CERN Bulletin