Les protons se bousculent pour l'espace dans le Grand collisionneur de hadrons. Depuis le début de la course de physique le 23 mai, les opérateurs de l'énorme accélérateur ont augmenté l'intensité des faisceaux, injecter de plus en plus de protons afin d'augmenter le nombre de collisions.

Des « trains » de paquets de protons circulent dans la machine depuis une semaine. Composé de jusqu'à 288 grappes, contenant chacun plus de 100 milliards de protons, les trains sont formés par la chaîne d'accélérateurs puis envoyés dans le grand anneau. Ils sont ensuite accélérés à une vitesse proche de celle de la lumière pendant une vingtaine de minutes, avant qu'ils ne se heurtent au centre de chaque expérience. Récemment, 600 grappes ont circulé dans chaque sens. L'objectif est d'atteindre 2500 paquets dans chaque faisceau en quelques semaines.

Pour y parvenir, les spécialistes des machines doivent d'abord améliorer les conditions de surface des chambres à vide dans lesquelles circulent les protons. Obtenir le meilleur vide possible est un prérequis indispensable pour faire fonctionner un accélérateur. Les molécules qui restent dans la chambre à vide sont des obstacles à la circulation des protons – c'est comme envoyer des voitures de Formule 1 sur une piste pleine de voitures en stationnement. D'où, avant de démarrer l'accélérateur, les spécialistes du vide pompent l'air hors des tuyaux de faisceau, obtenir un vide de qualité, presque aussi bon qu'à la surface de la lune (10 ^-dix ou même 10 ^-11 millibar). Cela suffit pour permettre la circulation de quelques centaines de paquets de protons, mais au delà, les choses deviennent plus difficiles.

Malgré le vide ultra poussé, les molécules de gaz résiduel et les électrons restent piégés sur les parois des chambres à vide. Lorsque le faisceau circule, ces électrons sont libérés de la surface des parois sous l'impact de particules perdues ou de photons émis par les faisceaux de protons du LHC. Ils sont accélérés par le champ électrique du faisceau et heurtent les parois de l'autre côté de la chambre, détacher les molécules piégées et libérer plus d'électrons. Si le nombre d'électrons libérés est supérieur au nombre d'électrons impactants, il peut déclencher une avalanche d'électrons, ce qui déstabilisera le faisceau. Ce phénomène, connu sous le nom de "nuage d'électrons", est amplifiée par le grand nombre de paquets de protons et la courte distance entre les paquets dans le faisceau.

Pour atténuer l'impact de ces nuages, la chambre à vide peut être conditionnée avec le faisceau lui-même. L'augmentation du nombre de paquets en circulation libère autant de molécules de gaz que possible et provoque une libération massive de nuages ​​d'électrons. L'expérience a montré que, une fois cette opération, appelé "nettoyage", a été effectuée, le taux de production de molécules de gaz et d'électrons diminue progressivement. Cela permet d'augmenter progressivement l'intensité du faisceau jusqu'à ce que le LHC puisse être complètement rempli.

C'est donc l'heure du grand ménage de printemps au LHC. Pour quelques jours, à partir d'aujourd'hui, les opérateurs du LHC effectueront le lavage des chambres à vide avec faisceau. La course de physique prendra une courte pause, repartir dans de bien meilleures conditions mi-juin.