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L’expérience LHCf (Large Hadron Collider forward) utilise les particules à petits angles créées lors des collisions produites dans le Grand collisionneur de hadrons (LHC) pour simuler des rayons cosmiques en conditions de laboratoire. Les rayons cosmiques sont des particules chargées provenant de l’espace interstellaire, qui bombardent constamment l’atmosphère terrestre. Arrivés dans la haute atmosphère, ils percutent des noyaux d’atomes, ce qui produit une cascade de particules au sol. L’étude de la façon dont les collisions dans le LHC produisent des cascades similaires pourrait aider les physiciens à étalonner les détecteurs des gigantesques expériences sur les rayons cosmiques (certaines peuvent couvrir des milliers de kilomètres), ainsi qu’à interpréter leurs résultats.
L’expérience LHCf est constituée de deux détecteurs disposés le long de la ligne de faisceau du LHC, à 140 mètres de chaque côté du point de collision d’ATLAS. Un tel positionnement permet d’observer les particules à un angle presque nul par rapport au faisceau de protons. Chacun des deux détecteurs ne pèse que 40 kg et mesure 30 cm de long, 10 cm de large et 80 cm de haut. L’expérience LHCf compte 35 scientifiques représentant 10 instituts et 6 pays (novembre 2009).