Trois particules de quarks exotiques détectés dans le grand collisionneur de hadrons

Le Grand collisionneur de hadrons (LHC) est un immense accélérateur de particules installé de part et d’autre de la frontière franco-suisse par l’Organisation européenne pour la Recherche nucléaire. D’une circonférence de 27 km, ce dernier est équipé d’aimants supraconducteurs et de structures accélératrices capables d’accélérer les faisceaux de particules afin de les charger en énergie. Il va ensuite faire entrer en collision deux faisceaux de particules se déplaçant à une vitesse proche de celle de la lumière, mais en sens opposé.

Or, des physiciens affirment avoir pu identifier un groupe de trois particules de quarks jusqu’alors inconnus. La présence de ces nouvelles particules n’a été détectée nulle part ailleurs qu’à l’intérieur du plus grand accélérateur de particules au monde. Elles semblent se former à chaque fois que le LHC entame un nouveau cycle de collisions à haute énergie.

Selon les données récoltées par le Grand collisionneur, deux de ces particules sont des tétraquarks formés par des combinaisons de quatre quarks. La troisième, un pentaquark, est formée par une unité de cinq quarks.

Une avancée majeure dans la compréhension des quarks exotiques

La nature exacte des quarks exotiques reste un sujet de controverse en physique des particules. En effet, ils n’ont pas la même structure que les hadrons ordinaires. Découverts dans les années 1960, les hadrons standards comprennent un quark et un antiquark.

Certains modèles théoriques visualisent les hadrons exotiques comme des unités de quarks étroitement liés. D’autres au contraire les voient comme des paires de hadrons normaux qui sont faiblement liés. Chris Parkes, porte-parole du LHCb a déclaré que les résultats de cette étude vont aider les théoriciens à développer un modèle unifié des hadrons exotiques.

Le LHC peut permettre de découvrir l’existence de nouvelles particules subatomiques

Les chercheurs ont été surpris de constater que ces particules exotiques sont totalement compatibles avec le modèle standard, une théorie utilisée depuis des dizaines d’années pour décrire la structure de certaines particules hypothétiques. Cette découverte marque une avancée dans la recherche sur la physique quantique.

D’ailleurs, les scientifiques qui travaillent sur le LHC espèrent trouver d’autres particules qui vont au-delà du modèle standard. Ils veulent notamment mettre la main sur de nouveaux réseaux de particules subatomiques. En effet, ces nouvelles matières pourront les aider à mieux expliquer la nature de certains phénomènes mystérieux de l’Univers comme la matière noire.

SOURCE : SCIENCEALERT