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Le CERN, pionnier en matière d'antiprotons de très basse énergie
28 septembre 2011 Genève, 28 septembre 2011. La réunion de lancement du projet ELENA, l’anneau d’antiprotons de basse énergie, s’ouvre aujourd’hui au CERN1. L’installation ELENA, dont la construction a été approuvée par le Conseil du CERN en juin, devrait produire ses premiers antiprotons en 2016. La réunion organisée cette semaine pour marquer le coup d’envoi du projet réunit des scientifiques venus d'Allemagne, du Canada, du Danemark, des États-Unis, de France, du Japon, du Royaume-Uni et de Suède. Le projet est coordonné par le CERN.
« ELENA est une nouvelle installation dont le but est de livrer des antiprotons aux plus basses énergies jamais atteintes, afin d’approfondir l’étude de l’antimatière », explique Stéphan Maury, du CERN, responsable du projet ELENA.
ELENA sera constitué d'un petit anneau décélérateur, qui sera installé dans le même bâtiment que l’actuel Décélérateur d'antiprotons (AD). La machine ralentira les antiprotons de façon à les amener à moins d'un cinquantième de l'énergie obtenue actuellement à l'AD, ce qui permettra d’améliorer d'un facteur 10 à 100 l'efficacité du piégeage des antiprotons. Au Décélérateur d’antiprotons, les antiprotons sont ralentis par leur passage au travers d’une série de feuilles, processus qui entraîne la perte de quelque 99,9 % des antiprotons extraits avant que le faisceau atteigne les expériences.
« C’est un grand pas en avant pour la physique de l’antimatière.Passer à une énergie beaucoup plus basse augmente l’efficacité du piégeage des antiprotons. Ainsi, non seulement on améliore le potentiel de recherche des expériences actuelles, mais on donne aussi au CERN la possibilité de réaliser une gamme plus variée d’expériences sur l’antimatière », explique Walter Oelert, pionnier de l’antimatière au CERN, qui a activement soutenu le projet ELENA.
Depuis leur découverte, couronnée par un prix Nobel, en 1955, les antiprotons jouent un rôle important dans la recherche. Dans les années 1980, ils ont été cruciaux pour la découverte des particules W et Z au CERN, qui fut également récompensée par un prix Nobel.
Parmi les réussites du CERN liées aux antiprotons de basse énergie, il faut citer le piégeage et l'accumulation d'un grand nombre d'antiprotons au début des années 1990, qui ont permis de comparer de façon très précise protons et antiprotons. En 1995, les premiers antiatomes (de l’antihydrogène) étaient créés au CERN, ce qui allait ouvrir la voie à de nouvelles expériences sur l’antimatière et, plus récemment, au piégeage d'atomes d'antihydrogène. L’une des expériences menées à l’AD a également permis de réaliser des études préliminaires sur le potentiel d'utilisation des antiprotons dans le traitement du cancer. Dans l’avenir, les expériences permettront de réaliser des comparaisons détaillées des atomes d’hydrogène et d’antihydrogène, et de mesurer l’influence de la gravité sur l’antihydrogène.
La construction d’ELENA devrait commencer en 2013, et se poursuivre parallèlement à l'exploitation de l'AD. Une fois terminée, en 2016, l’installation ELENA pourra servir de support à un plus grand nombre d'expériences que l'AD aujourd'hui, ce qui donnera au CERN – un laboratoire surtout connu pour ses activités en physique des particules aux plus hautes énergies – une place de premier plan pour les plus basses énergies.
Note(s) 1. Le CERN, Organisation européenne pour la recherche nucléaire, est le plus éminent laboratoire de recherche en physique des particules du monde. Il a son siège à Genève. Ses États membres actuels sont les suivants: Allemagne, Autriche, Belgique, Bulgarie, Danemark, Espagne, Finlande, France, Grèce, Hongrie, Italie, Norvège, Pays-Bas, Pologne, Portugal, République slovaque, République tchèque, Royaume-Uni, Suède et Suisse. Un candidat à l’adhésion : la Roumanie. La Commission européenne, les États-Unis d'Amérique, la Fédération de Russie, l'Inde, Israël, le Japon, la Turquie et l'UNESCO ont le statut d'observateur.
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