Institut de Recherche sur les Lois Fondamentales de l'Univers

Atlas est l'un des détecteurs qui sera installé auprès du LHC, le collisionneur à protons du Cern dédié à l'étude du Boson de Higgs, qui entrera en fonction en 2008.

Objectifs:

Atlas est l'un des deux détecteurs généralistes installés auprès du LHC, qui entrera en fonction au Cern mi-2008. Atlas se propose d’explorer un nouveau domaine de la physique expérimentale. La mise en évidence de processus nouveaux et de nouvelles particules modifierait notre compréhension de la matière et de l’énergie, ainsi que les forces régissant notre Univers depuis son origine. Des questions primordiales se posent : Pourquoi et comment les particules fondamentales, qui n’avaient à la naissance de l’Univers ni leur structure ni leur masse actuelle ont-elles acquis des masses si différentes ? Pour répondre à cette question, des théories prédisent l’existence d’une nouvelle particule, le boson de Higgs, dont le champ pourrait avoir conféré leur masse à toutes les autres. De nouvelles particules sont attendues dans le cadre des extensions du modèle standard de la physique des particules : il s’agit des particules de la super-symétrie, qui associe à toutes les particules des partenaires, dotées de propriétés différentes mais apparentées. Cette super-symétrie impliquerait-elle des dimensions supplémentaires de l’espace-temps ou encore des trous noirs miniatures ?

Au tout début de l’Univers, la matière et l’antimatière existaient en quantité égale. Si la matière et l’antimatière étaient les images symétriques exactes l’une de l’autre, elles auraient dû s’annihiler totalement pour ne laisser que l’énergie. Pourquoi alors reste-t-il un excès de matière qui a pu former les galaxies, le système solaire et … nous-mêmes ? Le LHC reproduira les conditions dans lesquelles était l’Univers juste après le Big Bang, afin de nous aider à comprendre les causes de l’état actuel de l’Univers. Il nous donnera la possibilité d’expliquer pourquoi la matière la plus abondante dans l’Univers est la matière cachée, encore inconnue. Si elle est constituée de nouvelles particules, Atlas sera en mesure de les découvrir.

Thèmes/programmes associés

Contexte

 Contribution de l'Irfu

 Calorimètre électromagnétique

Réalisation de 50% du calorimètre central (mécanique, cryogénie, contrôle)
Électronique du calorimètre (sommes / filtre analogique); électronique durcie (DMILL)

Spectromètre à muons:

Système d'alignement des détecteurs de muons par visée optique (≈ 30 microns)
Mesure du champ magnétique

Toroïde Atlas

Description détaillée des détecteurs
Calcul de la carte de champ magnétique
Reconstruction des traces dans le spectromètre à muons
Visualisation des événements et du détecteur

Physique du modèle standard
Mesure précise de la masse du quark top et du boson W
Recherche du boson de Higgs
Recherche de nouvelles particules

 Contacts: