Les physiciens du Grand collisionneur de hadrons découvrent trois nouvelles particules exotiques
Dix ans après la découverte du boson de Higgs, Les scientifiques travaillant au Grand collisionneur de hadrons ont découvert trois nouvelles particules « exotiques », en observant des combinaisons de quarks qui n’avaient jamais été vues auparavant.
Image d’entête : illustrations des deux tétraquarks récemment découverts. (CERN)
Les quarks sont des particules élémentaires qui se combinent pour former les protons et les neutrons présents dans les atomes. Ils font partie des plus petites particules connues de l’humain.
Ces quarks se combinent généralement par deux ou trois pour former les protons et les neutrons, mais ils peuvent plus rarement se combiner en particules à quatre et cinq quarks, ou en tétraquarks et pentaquarks.
Ces hadrons exotiques ont été prédits par les théoriciens en même temps que les hadrons conventionnels, il y a environ 60 ans, mais ce n’est que relativement récemment qu’ils ont été observés au Grand collisionneur de hadrons en Suisse, où le boson de Higgs a été découvert il y a donc 10 ans.
La semaine dernière :
Les scientifiques du Grand collisionneur de hadrons ont maintenant observé un nouveau type de pentaquark et la toute première paire de tétraquarks, qui comprend également un nouveau type de tétraquark.
Ces découvertes ont été faites au laboratoire LHCb (Large Hadron Collider beauty) du CERN, qui étudie les légères différences entre la matière et l’antimatière à partir de particules appelées « quark beau » ou “quark bottom » abrégé quark b.
Ces découvertes ajoutent trois nouveaux membres à une liste croissante de nouveaux hadrons découverts au collisionneur de particules, ce qui aidera les physiciens à mieux comprendre comment les quarks se lient entre eux pour former ces particules composites.
Selon Niels Tuning, coordinateur de la physique au laboratoire LHCb :
Plus nous effectuons d’analyses, plus nous trouvons de types d’hadrons exotiques. Nous assistons à une période de découverte similaire à celle des années 1950, lorsque l’on a commencé à découvrir un ‘zoo de particules’ d’hadrons qui a finalement abouti au modèle des quark des hadrons conventionnels dans les années 1960. Nous sommes en train de créer un « zoo de particules 2.0 ».
Le pentaquark découvert est le premier contenant un quark étrange, l’un des six types de quarks. Parallèlement, le nouveau tétraquark doublement chargé électriquement, qui a été découvert apparié à son homologue neutre, représente la première fois qu’une paire de tétraquarks a été observée.
Selon Chris Parkes, porte-parole de LHCb :
La découverte de nouveaux types de tétraquarks et de pentaquarks et la mesure de leurs propriétés aideront les théoriciens à élaborer un modèle unifié des hadrons exotiques, dont la nature exacte est largement inconnue. « Cela permettra également de mieux comprendre les hadrons conventionnels.
Annoncée sur le site du CERN : LHCb discovers three new exotic particles et sur le site du LHCb : Observation of a strange pentaquark, a doubly charged tetraquark and its neutral partner.