Le tracé du plus puissant accélérateur de particules au monde, élaboré par le CERN, se précise. Il passera sous le lac Léman, sous le lit du Rhône et sous le plateau de la Borne, en Haute-Savoie. Le projet doit permettre de découvrir de nouvelles particules qui serviront à mieux comprendre ce qui compose l’univers.
Le futur accélérateur de particules du Conseil européen pour la recherche nucléaire (CERN), projet à cheval entre la Suisse et la Haute-Savoie, commencera à entrer en service d'ici 2050 et sera pleinement fonctionnel avant la fin du siècle. Un rapport publié ce lundi 5 février dévoile l'avenir de ce projet international, crucial pour comprendre un peu mieux l'univers.
À quoi ça va servir ?
L'enjeu est d'"étudier les propriétés de la matière à l'échelle la plus petite et à la plus haute énergie", a souligné Fabiola Gianotti, directrice générale de l'Organisation européenne pour la recherche nucléaire.
L'actuel accélérateur du CERN, le grand collisionneur de hadrons (LHC), fait se fracasser des particules lancées les unes contre les autres dans un anneau, à des vitesses phénoménales. Ces collisions permettent aux physiciens de sonder l’infiniment petit.
En effet, elles éclairent leurs propriétés et ont permis d'identifier en 2012 le boson de Higgs considéré comme la clef de voûte de la structure fondamentale de la matière.
Le FCC (Futur collisionneur circulaire) vise une plus grande énergie de collision. Avec pour enjeu d'expliquer ce qui compose 95 % de l'énergie et de la matière dans l'univers observable, l'abondance de matière par rapport à l'antimatière, ou encore la masse du neutrino.
Le projet FCC s'articule en deux temps : un collisionneur électron-positron (des particules légères) pour approfondir notamment la physique du boson de Higgs en 2048, puis l'entrée en service du collisionneur proton-proton en 2070, dédié aux particules lourdes. Ce sera "la seule machine permettant de faire un grand bond dans l'étude de la matière", relève Fabiola Gianotti.
Entre la Suisse et la Haute-Savoie
Après huit ans d'étude, la configuration choisie prévoit un anneau de 90,7 km de circonférence, plus de trois fois celui de l'actuel LHC. Connecté à ce dernier, il s'étendra dans le sous-sol pour l'essentiel en France, mais aussi en Suisse. Huit sites de surfaces, dont quatre en France, accueilleront les équipements d'expériences, placés le long de l'accélérateur.
Le démarrage des travaux est prévu pour 2033, avec un tunnel de 5,5 mètres de diamètre, passant à trente mètres sous le lit du Rhône, au moins cent mètres sous le lac Léman, et jusqu'à plus de 500 mètres sous le plateau de la Borne, dans les Préalpes.
Puis viendra l'installation des équipements à partir de 2038 et notamment des deux principales expériences, avec des cavernes d'une hauteur atteignant 66 mètres pour accueillir les détecteurs de particules.
Le CERN va poursuivre son travail avec les municipalités concernées sur le parcours, dont sept sont en France, avec des études d'impact sur l'agriculture et l'environnement, physique et humain.
En 2028, les États membres (22 pays européens et Israël) devront décider du lancement, avec un budget estimé à 15 milliards de francs suisses (16 milliards d'euros) pour le collisionneur électron-positron, selon Mme Gianotti. La collaboration sur le FCC (Futur collisionneur circulaire) implique actuellement une pléiade d'instituts de recherche de plus de trente pays, dont la plupart travaillent déjà au LHC.
