L'expérience MoEDAL (the Monopole and Exotics Detector at the LHC), approuvée en 2010, est la septième expérience menée auprès du LHC. Comme son nom l’indique, elle recherche des monopôles magnétiques – particules hypothétiques ayant une charge magnétique soit « nord », soit « sud », et donc une seule polarité. Elle cherche également d'autres particules exotiques qui seraient le signe d'une nouvelle physique au-delà du Modèle standard, comme les dyons, les Q-balls, les résidus de trous noirs, les particules porteuses à charges multiples et les particules massives à charge unique.
Le détecteur MoEDAL, installé près de LHCb, au point 8 de l'anneau du LHC, a deux fonctions. Premièrement, il agit comme un gigantesque appareil-photo composé de 125 détecteurs de traces nucléaires, en plastique, empilés sur une surface totale de 47 m2. Deuxièmement, sa station de piégeage, pesant près d'une tonne, est capable de capturer et d'enregistrer des particules exotiques pour les étudier plus en détail. Le niveau de rayonnement de l’environnement de MoEDAL est surveillé par un système de détecteur à pixels TimePix en temps réel à la pointe de la technologie.
Si elles existent, ces particules théoriques exotiques pourraient se former lors de collisions dans le LHC. En traversant le détecteur, ces particules laisseraient une minuscule empreinte, brisant les longues chaînes de molécules dans les empilements de détecteurs de traces nucléaires en plastique. Les scientifiques de MoEDAL utilisent des microscopes à balayage ultra-rapide pour scanner les feuilles de détecteurs de traces nucléaires et rechercher ces empreintes, et analysent les volumes de piégeage à la recherche de particules piégées.
En prévision de l’acquisition de données durant la troisième période d'exploitation, le détecteur MoEDAL a été amélioré et s'appelle désormais MoEDAL-MAPP. MAPP (MoEDAL Apparatus for Penetrating Particles), le détecteur qui a été ajouté, a été approuvé en 2021 pour étendre le potentiel de la physique de MoEDAL en le dotant d’une sensibilité aux particules millichargées et aux particules exotiques à vie longue.
Pour en savoir plus : MoEDAL-MAPP
