Les scientifiques du CERN se préparent à une première historique : transporter de l’antimatière sur la voie publique. L’expérience, baptisée STEP (Symmetry Tests in Experiments with Portable antiprotons), consistera à déplacer une petite quantité d’antiprotons – environ 100 particules – autour d’une boucle de 4 kilomètres sur le campus du CERN par camion. Cette démonstration constitue une étape cruciale vers la mise en place d’un futur service de livraison d’antimatière pour les laboratoires de toute l’Europe.
Le défi du transport de l’antimatière
L’antimatière, la contrepartie de la matière ordinaire avec une charge opposée, est notoirement difficile à manipuler. Il s’annihile instantanément au contact de la matière, libérant de l’énergie. Depuis les années 1920, les scientifiques connaissent son existence, mais sa production et son stockage en quantités significatives ne sont devenus possibles que des décennies plus tard. Le décélérateur d’antimatière du CERN est actuellement la seule installation capable de produire et de stocker des antiprotons de manière fiable.
Le principal obstacle au transport n’est pas la quantité mais l’interférence. Les expériences de précision nécessitent d’isoler l’antimatière des champs magnétiques externes. L’installation du CERN est bruyante en raison de fluctuations magnétiques, ce qui rend les mesures précises difficiles. Déplacer l’antimatière vers un endroit plus calme est la solution.
Concevoir un piège à antimatière portable
Le projet STEP a conçu un système autonome pour surmonter ce défi. Le piège, pesant environ 850 kilogrammes, n’utilise que 30 litres d’hélium liquide pour maintenir les aimants supraconducteurs au quasi-zéro absolu. Surtout, le système est conçu pour fonctionner sur batterie à des fins de tests, démontrant ainsi son indépendance par rapport à l’infrastructure de l’installation.
L’appareil intègre également un système de vide personnalisé pour garantir qu’aucune matière parasite ne contamine l’échantillon d’antimatière pendant le transport. En 2024, l’équipe a testé avec succès le système avec des protons réguliers, et elle est désormais prête pour le test réel avec des antiprotons.
L’expérience et ses implications futures
Une centaine d’antiprotons ont déjà été ralentis et sécurisés dans le piège. Mardi matin, une grue chargera l’appareil sur un camion spécialement conduit, qui bouclera la boucle de 4 kilomètres avant de regagner l’usine d’antimatière.
En cas de succès, cela pourrait ouvrir la porte à la livraison d’antimatière à des laboratoires extérieurs au CERN, comme la nouvelle installation de l’Université Heinrich Heine de Düsseldorf. Cependant, l’exploitation à grande échelle ne sera probablement pas possible avant plusieurs années en raison des mises à niveau en cours du Grand collisionneur de hadrons (achèvement prévu d’ici fin 2028).
“Le transport d’antimatière n’a rien de dangereux, car la quantité que nous transportons est très faible”, assure Christian Smorra, chef de projet. “Si vous transportez 1 000 antiprotons et qu’ils se perdent, vous ne le remarquerez même pas.”
Cette expérience est plus qu’une prouesse technique ; cela marque le début d’une nouvelle ère dans la recherche sur l’antimatière. La capacité de déplacer ces particules insaisissables accélérera les études sur les raisons pour lesquelles l’univers est dominé par la matière, ouvrant potentiellement la voie à des informations fondamentales sur la nature de la réalité.
