San Francisco Frontiers - Première mondiale : une équipe du Cern parvient à transporter de l'antimatière

"Les particules sont revenues… c'est donc une réussite", s'est réjoui le physicien du Cern Stefan Ulmer devant quelques journalistes après le retour d'un camion qui a parcouru 10 kilomètres sur le campus du principal laboratoire de physique européen.

M. Ulmer, porte-parole de l'expérience "Base" du Cern qui étudie l'asymétrie entre matière et antimatière dans l'univers, a assuré que cela marquait le "point de départ d'une nouvelle ère".

La matière visible et son mystérieux jumeau, l'antimatière, sont considérées comme presque identiques, à l'exception de leurs charges et propriétés magnétiques inversées.

Les scientifiques s'interrogent encore aujourd'hui sur la raison pour laquelle notre univers contient beaucoup plus de matière que d'antimatière, alors que le Big Bang aurait théoriquement dû en créer une quantité égale.

Lorsque l'antimatière entre en contact avec de la matière, elle s'annihile, disparaissant dans un éclair de particules énergétiques. Déplacer les particules d'antimatière représente donc un défi colossal, désormais relevé.

"C'est génial, ça ouvre quand même beaucoup de perspectives", s'est exclamé François Butin, coordinateur technique de l'usine d'antimatière du Cern, seul laboratoire au monde où l'on peut produire, stocker et étudier des antiprotons.

L'accélérateur et le décélérateur de particules de l'usine d'antimatière génèrent des fluctuations du champ magnétique qui affectent les mesures des antiprotons sur place.

Pour pallier ce problème, les scientifiques ont trouvé le moyen de capter les antiprotons dans un piège à ions spécial, en vue de les transférer vers d'autres installations plus stables où ils pourront être étudiés avec une extrême précision.

"Nous cherchons à comprendre les symétries fondamentales de la nature, et nous savons qu'en menant ces expériences hors de cet accélérateur, nous pourrons obtenir des mesures 100 à 1.000 fois plus précises", a expliqué M. Ulmer.

- "Un franc succès" -

Pour cette première tentative mondiale de transport d'antimatière, un nuage de 92 antiprotons a été capturé et stocké dans un piège cryogénique transportable.

L’appareil comprend un aimant supraconducteur, un système de refroidissement cryogénique à hélium liquide - qui permet de refroidir les antiprotons à 8,2 kelvins (-268 °C) pour ralentir leur vitesse -, des sources en énergie et une chambre à vide piégeant les antiparticules à l’aide de champs magnétiques et électriques.

Des dizaines de scientifiques du Cern, casqués, ont assisté dans l'atelier d'antimatière au levage délicat, par une grue de plafond géante, de l'objet ressemblant à une grande armoire contenant le piège de 850 kilos, qui a ensuite été chargé sur un camion plateau.

"La partie la plus critique se situe sur la route, car les vibrations y sont plus importantes", a déclaré à l'AFP Marcus Jankowski, responsable de la sécurité au département de physique expérimentale du Cern.

Le camion, arborant l'inscription "Antimatière en mouvement" sur ses flancs, a lentement traversé le campus du Cern, tandis que M. Ulmer le suivait en voiture, les yeux rivés sur son téléphone qui affichait les signes vitaux de l'antimatière, soit la fréquence caractéristique de vibration des antiprotons, qui prend la forme d'un M avec deux pics.

La hauteur des pics indique le nombre d'antiprotons piégés, a-t-il expliqué, précisant que si la fréquence se réduit à un seul pic, cela indique que les antiprotons se sont annihilés.

Durant le transport, elle a semblé se modifier légèrement, mais M. Ulmer a ensuite indiqué que c'était la fréquence de résonance du détecteur qui avait varié de quelques hertz à cause de la vibration du camion.

"Les particules sont toujours à la même position (...) C'est un franc succès", s'est-il ensuite réjoui.

À terme, le CERN prévoit d'envoyer des antiprotons à différents laboratoires en Europe, en commençant par son laboratoire de précision à Düsseldorf, situé à huit heures de route.

Le plus grand défi sera alors de transférer les antiprotons une fois l'antimatière arrivée à destination sans qu'ils ne disparaissent. Les tests se poursuivent, ont indiqué des responsables du Cern.

Y.Harris--SFF