Le LHC s’est arrêté pour quatre ans de travaux, une pause qui doit décupler sa moisson de collisions dès 2030

Depuis l’été 2026, le grand collisionneur du CERN ne fait plus circuler de protons. Le LHC entame son troisième long arrêt technique, destiné à le transformer en machine à haute luminosité. Le chantier touche les aimants, les cavités et les détecteurs, tandis que l’analyse des données de physique des particules déjà collectées se poursuit.

Les derniers protons du Run 3 ont circulé le 27 juin 2026, avant l’ouverture du chantier baptisé Long Shutdown 3

Selon la collaboration ATLAS, les ultimes faisceaux de la troisième période d’exploitation ont tourné le 27 juin 2026 à 5 h 52. Le Long Shutdown 3 a ensuite débuté début juillet, conformément au calendrier révisé présenté au Conseil du CERN en septembre 2024. Ainsi, le démarrage avait été repoussé de sept mois et demi.

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Ce report s’expliquait surtout par les retards des mises à niveau d’ATLAS et de CMS, dont les nouveaux trajectographes se trouvaient sur le chemin critique. Par ailleurs, les injecteurs ont fonctionné jusqu’en août 2026 avant d’entrer à leur tour en travaux. Leur redémarrage progressif est prévu en 2028.

Des aimants en niobium-étain de 11 à 12 teslas et des cavités crabe forment le cœur du futur LHC à haute luminosité

Le projet HL-LHC remplace les quadripôles qui concentrent les faisceaux autour d’ATLAS et de CMS. Les nouveaux aimants, en niobium-étain (Nb3Sn), atteignent un champ de 11 à 12 teslas, contre environ 8 teslas pour les dipôles actuels en niobium-titane. En effet, ce matériau supraconducteur supporte des champs plus intenses.

De plus, des cavités crabe inclineront les paquets de protons juste avant leur croisement. Cette rotation augmente leur recouvrement et donc le nombre de collisions. Au total, environ 1,2 kilomètre de l’anneau de 27 kilomètres sera modifié, et 28 carottages verticaux relient les nouvelles galeries techniques au tunnel.

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La luminosité intégrée doit être multipliée par dix pour atteindre 3 000 femtobarns inverses vers le début des années 2040

L’objectif fixé par le CERN est clair : collecter environ 3 000 femtobarns inverses pour ATLAS et CMS, soit dix fois la valeur nominale prévue pour le LHC d’origine. Concrètement, la machine produira bien davantage de collisions par seconde, avec un rythme visé d’environ 250 femtobarns inverses par an.

Le redémarrage, désormais appelé Run 4, est programmé pour juin 2030. Ensuite, l’exploitation doit se prolonger jusqu’au début des années 2040. Cependant, plus de collisions simultanées signifie aussi plus de bruit dans les détecteurs, d’où les profondes rénovations d’ATLAS et de CMS menées pendant l’arrêt.

LHCb prépare sa propre Upgrade II tandis que ses physiciens exploitent encore les données de 2011 à 2025

L’expérience LHCb, spécialisée dans les particules contenant un quark beauté, profite de l’arrêt pour des améliorations ciblées de son calorimètre et de ses détecteurs RICH. Sa transformation lourde, l’Upgrade II, est prévue lors du quatrième long arrêt. Le CERN a retenu un scénario intermédiaire, avec une luminosité instantanée maximale ramenée à 1,0 × 10^34.

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En attendant, les analyses continuent. Début novembre 2026, LHCb a ainsi présenté un indice de la désintégration du méson B0 en deux muons, à 3,2 sigmas. Finalement, l’arrêt du collisionneur n’interrompt pas la science : il prépare une décennie où les mesures rares deviendront plus précises.