« Le CERN a découvert une nouvelle particule »

Le Grand Collisionneur de Hadron s’est de nouveau illustré en faisant ce qu’il fait de mieux : briser la matière et trouver de nouvelles particules dans le carnage. Lors d’une conférence à Venise jeudi, le CERN annonçait l’observation d’une nouvelle particule contenant deux quarks charmés et un quark up.

Pratiquement toute la matière présente autour de nous est faite de baryons composés de trois quarks. Parmi eux, vous retrouverez les protons et les neutrons. Mais il existe six sortes de quarks, et de nombreuses combinaisons différentes pourraient former d’autres types de baryons. Jusqu’à présent, les baryons observés étaient tous constitués d’un quark lourd au maximum. Ici, les chercheurs en ont décelé deux. Les théories actuelles prédisaient l’existence de cette particule de la famille des baryons, mais malgré de nombreuses années de recherche, ces baryons à deux quarks lourds échappaient aux physiciens. C’était sans compter sur le LHC et sur les cerveaux qui le manipulent. La masse de la nouvelle particule identifiée est d’environ 3621 MeV, soit près de quatre fois celle du proton (le baryon le plus connu).

 

« Le fait d’avoir trouvé un nouveau baryon contenant deux quarks lourds présente un grand intérêt, car celui-ci nous offre un outil exceptionnel pour sonder plus avant la chromodynamique quantique, à savoir la théorie décrivant l’interaction forte, l’une des quatre forces fondamentales de la Nature », explique Giovanni Passaleva, porte-parole de la collaboration LHCb. « Contrairement aux autres baryons dans lesquels les trois quarks effectuent une danse subtile les uns autour des autres, un baryon à deux quarks lourds devrait se comporter comme un système planétaire où les deux quarks lourds jouent le rôle d’étoiles lourdes en orbite l’une autour de l’autre, le quark léger étant en orbite autour de ce système binaire », ajoute l’ancien porte-parole Guy Wilkinson.

L’observation de cette nouvelle particule aux allures de système d’étoiles binaires ouvre de nouvelles perspectives pour détecter d’autres représentants de cette famille de baryons à deux quarks lourds. Notons au passage que la découverte atteint un niveau de certitude de sept sigma. Ainsi vous pouvez être confiant quant la fiabilité de cette découverte. Avant que celle-ci ne soit déclarée, elle doit atteindre un niveau de « cinq sigma », ce qui représente environ une chance sur 3,5 millions que l’observation soit le résultat d’une fluctuation aléatoire.

Sources

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