Après de nombreuses années de préparation, le CERN a approuvé une nouvelle expérience :la recherche de particules cachées (SHiP). Le physicien Alexey Boyarsky a été impliqué dès le début. "Nous savons qu'il manque de la physique et nous visons à la trouver."
"En fin de compte, nous essayons de capturer l'univers entier dans une seule théorie", explique Boyarsky, professeur de physique théorique à l'Institut de physique de Leiden. "Le modèle standard semblait n'être que cela, mais il manquait toujours quelque chose. Avec la découverte du boson de Higgs en 2012, nous pensions que le modèle était complet", dit-il. "Mais ensuite nous avons réalisé que ce n'était pas possible."
"Cette histoire a commencé en 2006, lorsque nous étions quelques théoriciens avec une idée. En 2013, nous étions 16 et avons publié une lettre d'intention. Aujourd'hui, c'est une collaboration entre 54 instituts dans 18 pays. À Leiden, de nombreux chercheurs ont déjà étudié le théorie derrière SHiP et l'a même promu. "
"Vous voyez, nous observons des choses qui devraient être impossibles selon le modèle standard. Ce n'est pas quelque chose que vous pouvez ignorer." Trois mystères prédominent, explique Boyarski. "Notre premier mystère est bien connu :la matière noire. Deuxièmement, nous avons appris que les neutrinos ont une masse alors qu'ils ne devraient pas le faire. Et enfin, il y a beaucoup plus de matière régulière que d'antimatière même si nous nous attendons à ce qu'il y en ait une quantité égale. "
Cela signifie qu'il doit y avoir une nouvelle physique qui reste à découvrir, selon le professeur. "Il pourrait s'agir simplement de nouvelles particules. Mais cela pourrait aussi être quelque chose de révolutionnaire qui nous obligerait à repenser les concepts de base de la physique."
Pendant des décennies, l’approche pour trouver de nouvelles particules a consisté à construire des accélérateurs de particules de plus en plus grands, comme le Grand collisionneur de hadrons du CERN. Il faut de nombreuses années et des ressources pour construire ces machines, mais jusqu'à présent, sans aucun signe de la physique manquante recherchée par Boyarsky. "Il existe un autre type d'expérience qui pourrait nous donner les réponses que nous recherchons, mais elle n'a jamais été poursuivie."
Les installations existantes se concentrent sur ce qu’on appelle la frontière énergétique. Il s'agit de particules relativement lourdes et de courte durée de vie. Vous les heurtez à grande vitesse et ils se désintègrent en d’autres particules. Boyarsky et ses collègues proposent d'explorer la frontière de l'intensité. L’espoir est d’observer des particules plus rares et plus légères, qui interagissent à peine avec quoi que ce soit. "Je crois que nous avons une chance égale de trouver la physique manquante à chacune de ces frontières."
Le nouveau détecteur utilisera un faisceau de protons provenant d'une installation existante au CERN et l'affrontera sur une cible spécialement conçue. "Cela produit beaucoup de particules. Les particules connues seront filtrées et nous verrons ce qu'il nous reste. Espérons que de nouvelles particules", explique Boyarsky. "Notre défi maintenant est de commencer la construction le plus tôt possible. Nous ne pourrons le faire que lorsque l'installation actuelle sera fermée entre les cycles. La prochaine opportunité est en 2026. Si nous la manquons, nous devrons attendre encore six ans."
"J'ai la chance de travailler sur de nombreux projets passionnants. Mais c'est certainement l'un des moments les plus importants de ma carrière."
Fourni par l'Université de Leiden
