Une partie du système du laser européen à électrons libres à rayons X XFEL de l'installation XFEL près de Hambourg, nord de l'Allemagne 
Le méga-projet génère des flashs laser extrêmement intenses, à un taux ahurissant de 27, 000 par seconde, à l'intérieur d'un tunnel de 3,4 kilomètres (2,1 miles) sous la ville nord de Hambourg.
Salué comme l'un des projets de recherche les plus avancés d'Europe, le XFEL européen, caché à 38 mètres (125 pieds) sous les champs de maïs et les zones résidentielles, a été inauguré après huit ans de construction lors d'une cérémonie d'inauguration avec les ministres de la science et de la technologie des 11 pays concernés.
Au cœur de l'installation de 1,5 milliard d'euros (1,7 milliard de dollars) se trouve la lumière stroboscopique laser à rayons X ultrarapide, qui permettra aux chercheurs pour la première fois de regarder au plus profond de la matière et de prendre des instantanés et des "films moléculaires".
"Nous pouvons regarder profondément dans le micro-monde, le nano-monde, le monde des atomes et des molécules, et étudier des choses que nous ne savions pas auparavant, par exemple ce que font les molécules dans une réaction chimique, " dit Johanna Wanka, Ministre allemand de l'éducation et de la recherche.
Des équipes du monde entier pourront, par exemple, cartographier les détails atomiques des virus, prenez des images 3D de la composition moléculaire des cellules ou filmez les réactions chimiques au fur et à mesure qu'elles se produisent.
L'énorme laser est "comme une caméra et un microscope qui permettront de voir plus de petits détails et de processus dans le nano-monde que jamais auparavant, ", a déclaré à l'AFP le directeur général de XFEL, Robert Feidenhans'l.
Il a dit que jusqu'à présent, les scientifiques ne connaissent de nombreux processus chimiques et biologiques que par leurs résultats, comme un fan de football qui lit le score d'un match qu'il a raté.
"Maintenant, vous pouvez voir le jeu et vous pouvez l'analyser ... alors la prochaine fois, vous pouvez gagner, " Feidenhans'l dit. " Le jeu pourrait être un processus chimique, un processus biologique, cela pourrait être la façon dont vous obtenez l'énergie de la lumière du soleil. Le principe est le même :vous voulez voir le match."
Accélérateur de particules
Les applications sont nombreuses :les images de biomolécules peuvent aider à comprendre et à traiter les maladies, tandis qu'un coup d'œil à l'intérieur d'un matériau de construction pourrait expliquer pourquoi il se déchire ou se fissure.
Les faisceaux lumineux peuvent également être regroupés pour créer des pressions et des températures extrêmes afin d'étudier des processus comme ceux du noyau terrestre.
« Il y aura des applications très concrètes, par exemple pour développer des médicaments sur mesure contre les tumeurs et les virus... ou pour tester la pureté des matériaux, " dit Wanka.
Présentation d'EXFEL, le laser européen à électrons libres à rayons X conçu pour faire progresser l'observation de la matière au niveau atomique.
"On ne sait pas encore tout ce qui va en résulter, mais c'est unique et une opportunité pour de nombreux chercheurs."
Le XFEL revendique une liste de superlatifs :la brillance de la lumière est un milliard de fois supérieure à celle des meilleures sources de rayons X conventionnelles.
Les miroirs de silicium le long desquels la lumière est réfléchie, produit au Japon, sont si lisses que toute bosse à leur surface ne mesure pas plus d'un millionième de millimètre.
Quelque 800 invités ont été conviés pour le lancement du projet, qui s'étend de l'intérieur de Hambourg à Schenefeld dans l'État voisin du Schleswig-Holstein.
L'Allemagne a craché 58% du coût et la Russie 27%, la coopération scientifique se poursuit malgré les tensions géopolitiques.
Les autres partenaires, avec des participations de un à trois pour cent chacune, sont le Danemark, La France, Hongrie, Italie, Pologne, Slovaquie, Espagne, Suède et Suisse. La Grande-Bretagne est en train d'adhérer.
Vitesse proche de la lumière
XFEL, qui signifie laser à électrons libres à rayons X, consiste à examiner les choses au niveau nanométrique difficile à comprendre. (Pour une idée approximative, un cheveu humain vaut environ 100, 000 nanomètres d'épaisseur.)
Il fonctionne en projetant un puissant laser dans le métal qui envoie des faisceaux d'électrons voler à travers un accélérateur linéaire supraconducteur, le plus long du monde avec 1,7 kilomètre.
Alors qu'ils dévalent le tube, qui est surfondu à moins 271 degrés centigrades, ils sont chargés par les micro-ondes afin d'atteindre presque la vitesse de la lumière.
Dans la section suivante, des milliers d'aimants alternatifs envoient les électrons sur un parcours de « slalom » serré.
Les électrons se rassemblent en une multitude de disques ultrafins, leur permettant d'émettre leur lumière de manière synchronisée et de produire des flashs de rayons X intenses de lumière laser.
Lorsque ceux-ci heurtent un matériau, ils créent une série d'images nettes de type stroboscopique avec une "vitesse d'obturation" ultracourte d'un milliardième de seconde, qui peuvent être assemblés pour créer des images ou des films 3D.
© 2017 AFP
