Le futur de Fermilab

L’arrêt du Tevatron de Fermilab cet automne marquera la fin d’un ère historique pour la physique des particules. Tandis que les physiciens continuent à éplucher les données fournies par les détecteurs du Tevatron, le laboratoire poursuivra sa quête d’une meilleure compréhension de l’Univers, en suivant des axes expérimentaux multiples.

 

En août 2010, l'équipe de construction a commencé à installer le toit du bâtiment qui hébergera le détecteur NOvA. Photo by Dan Traska of Einarson Flying Service.

« Nous essaierons de tirer parti au maximum de toute la physique que nous pourrons extraire durant cette ultime période d’exploitation du Tevatron, explique Pier Oddone, directeur du Fermilab, dans un article de Fermilab Today. Le Tevatron a dépassé déjà toutes nos attentes et, vu le grand ensemble de données fournies, nous continuerons à produire de nouveaux résultats et de nouvelles découvertes dans les années à venir ».

Au printemps, les astrophysiciens des particules du Fermilab expédieront au Chili les composants d’un appareil photographique de 570 mégapixels que les scientifiques installeront sur le télescope «Blanco» dans le cadre du projet Dark Energy Survey, qui s’intéresse à l’énergie sombre. L’appareil analysera la lumière émise par des galaxies lointaines afin d’étudier l’accélération de l’Univers en expansion.

Cette année, les chercheurs de l’expérience CDMS (Cryogenic Dark Matter Search) vont agrandir leur détecteur, qui a observé en 2009 ce qui pourrait être des particules de matière noire – une observation prometteuse, mais encore peu concluante. D’autres traqueurs de matière noire de la collaboration COUPP vont améliorer leurs détecteurs de type chambre à bulles et les réinstaller dans une zone souterraine à l’abri des radiations, à l’intérieur du laboratoire SNOLAB, au Canada. Les astrophysiciens du Fermilab, eux, étudieront les effets des collisions entre les particules de haute énergie et l’atmosphère terrestre grâce au détecteur de rayons cosmiques de l’Observatoire Pierre Auger.

Enfin, les scientifiques des collaborations MINOS, MiniBooNE et MINERvA du Fermilab continueront à sonder les propriétés de l’insaisissable neutrino. En 2013, les chercheurs ont prévu le démarrage du plus grand détecteur de neutrinos jamais utilisé par le laboratoire. NOvA, le détecteur de 14 000 tonnes, qui sera situé dans une installation actuellement en construction dans le nord du Minnesota, servira à étudier les oscillations de neutrinos. Deux autres expériences sont encore à l’étude: le MicroBooNE avec l’expérience LBNE, et l’expérience Mu2e.

Alors que s’achève l’exploitation du Tevatron après 26 ans de service, le Fermilab s’apprête à continuer ses recherches en physique aux limites des hautes énergies, en poursuivant sa collaboration avec le CERN.

« Le Fermilab est étroitement associé au programme LHC, et il le restera », écrit Pier Oddone.

Par ailleurs, l’Office of Science du ministère de l’Énergie des États-Unis soutient le développement d’un projet du Fermilab, un accélérateur de protons de haute intensité fonctionnant avec une partie du complexe d’accélérateur actuel, qui fournirait des faisceaux à des expériences muons et kaons, ainsi qu’à des expériences de physique nucléaire. Ce projet utiliserait des cavités supraconductrices radio-fréquences, une technologie que les chercheurs du Fermilab et leurs partenaires internationaux espèrent exploiter dans les futurs accélérateurs qui succéderont au LHC et au Tevatron.

 

 

par Kathryn Grim