L'anneau du « collisionneur de hadrons lunaires » sera capable de balayer le satellite le long de l'équateur et de heurter des protons avec des énergies des milliers de fois supérieures à celles du célèbre LHC.
Les scientifiques ont évalué les perspectives de construction d'un collisionneur de particules géant sur un satellite de la Terre. À leur avis, dans un avenir prévisible, on ne peut s'attendre à l'apparition d'un instrument aussi grandiose. Cependant, une fois lancé, il permettra à des particules d'énergie de l'ordre de 14 quadrillions d'électrons-volts (eV) d'entrer en collision - des milliers de fois plus puissantes que ce qui se passe au Grand collisionneur de hadrons (LHC). James Beacham de l'Université Duke et Frank Zimmermann de l'Organisation européenne pour la recherche nucléaire (CERN) écrivent à ce sujet dans un nouvel article présenté dans la bibliothèque en ligne ouverte arXiv.org.
Les collisionneurs sont utilisés pour accélérer des particules élémentaires à des vitesses énormes, souvent comparables à la vitesse de la lumière, et les heurter entre elles ou avec une cible. Cela permet d'analyser la gerbe de particules secondaires produites au cours d'un tel "accident quantique", en les trouvant jusqu'alors inconnues et en étudiant leurs caractéristiques. Plus l'énergie de collision est élevée, plus les propriétés fondamentales peuvent être étudiées.
Ainsi, malgré l'existence d'un énorme LHC, accélérant des particules dans un tunnel annulaire de près de 27 kilomètres de long, physiciens et ingénieurs songent à construire des instruments plus colossaux. Parmi eux se trouve le projet CERN Future Circular Collider avec un tunnel de 80-100 kilomètres et des énergies jusqu'à 100 TeV. Selon Zimmerman et Beecham, le collisionneur « lunaire » pourrait être le prochain.
Sur la Lune, où de nombreuses restrictions terrestres ne s'appliquent pas, l'anneau peut simplement passer le long de son équateur et atteindre près de 11 000 kilomètres. Presque toutes les structures devront être construites à une profondeur où elles seront protégées du rayonnement cosmique et des micrométéorites. Mais si la technologie future est capable de le faire, les physiciens recevront un instrument unique. Selon les calculs des scientifiques, l'énergie des collisions directes proton-proton peut atteindre 14 PeV.