Pendant la phase de remise en service, les opérateurs et les spécialistes des équipements et de la protection de la machine ont travaillé sans relâche en vue du redémarrage du Grand collisionneur de hadrons (LHC). Enfin, dans l’après-midi du samedi 7 mars, pour la première fois de l’années, l’accélérateur a fait circuler des faisceaux stables, propres à l’acquisition de données de physique. Cette étape marque le début de l’ultime campagne d’acquisition de données du LHC avant sa transformation en LHC à haute luminosité (HiLumi LHC).

Le troisième long arrêt étant prévu début juillet pour le LHC, l’exploitation 2026 sera brève mais bien chargée. Comme chaque jour compte, les opérateurs du LHC ont établi un calendrier précis pour les phases d’exploitation afin d’obtenir le plus de résultats de physique possible durant les derniers mois de la machine.

Le LHC a redémarré avec seulement quatre paquets en circulation par faisceau. Au cours des prochaines semaines, ce nombre augmentera progressivement jusqu’à atteindre 2 400 paquets par faisceau. Cette montée en intensité n’est pas une opération simple : à chaque niveau d’intensité atteint, la stabilité du faisceau, les pertes de faisceau et les effets induits par le faisceau (par exemple le nuage d’électrons et l’échauffement des équipements) doivent être évalués soigneusement avant qu’on puisse passer au niveau suivant.

Une fois l’intensité nominale atteinte, le programme de physique avec protons du LHC sera lancé, pour environ trois semaines d’acquisition de données à faible empilement par les expériences ATLAS et CMS. Avec moins de collisions, on obtient des événements moins nombreux mais plus limpides, ce qui convient parfaitement pour des mesures de précision telles que la mesure de la masse du boson W.

Viendra ensuite une phase à empilement élevé, puisque la luminosité sera relevée, de manière à étendre encore l’ensemble de données acquises, alors que l’objectif fixé pour la troisième période d’exploitation a déjà été atteint, et à accroître la précision statistique pour les phénomènes rares.

Par la suite, les collisions de protons laisseront la place à des collisions d’ions plomb, pour une période d’environ trois semaines, afin de recréer les conditions extrêmes qui prévalaient aux premiers instants de l’Univers et de produire le plasma quark-gluon étudié par les expériences LHC, en particulier ALICE.

L’exploitation se conclura sur deux semaines de tests à haute intensité, au cours desquels circuleront dans la machine des paquets de protons beaucoup plus denses. Cette opération sera l’occasion de tester le LHC dans des conditions proches de celles attendues avec le LHC à haute luminosité, et l’on pourra ainsi mieux identifier les contraintes, déjà connues ou non, qui devront être prises en compte au cours des quatre prochaines années de mise à niveau de la machine.

Fin juin, le LHC s’arrêtera. Quand il fera son retour en 2030 sous la forme du LHC à haute luminosité, il fonctionnera avec un nombre de collisions considérablement plus élevé, ouvrant la voie à des études approfondies de phénomènes connus et augmentant les chances d’observer des phénomènes extrêmement rares.

Ces derniers mois d’exploitation ne sont donc pas seulement une fin : ils sont le prélude essentiel au prochain chapitre du LHC.