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Posté par Publication le Lundi 14/04/2014 à 00:00
CERN confirmation de l'existence de hadrons exotiques
Un groupe de chercheurs du LHCb (Large Hadron Collider beauty) a publié le 9 avril 2014 des résultats qui confirment l’existence de hadrons exotiques, un type de matière qui ne peut être classé dans le modèle usuel des quarks.


Photo de l’expérience LHCb au point 8 du Grand collisionneur (Un collisionneur est un type d'accélérateur de particules mettant en jeu des faisceaux dirigés de particules élémentaires.) de hadrons (LHC). Au centre de la photo, le tube de faisceau du LHC dans lequel les protons circulent à une vitesse (On distingue :) proche de celle de la lumière Illustration: CERN/Anna Pantelia.
Les hadrons sont des particules subatomiques sensibles à l’interaction (Une interaction est un échange d'information, d'affects ou d'énergie entre deux agents au sein d'un système. C'est une action réciproque qui suppose l'entrée en contact de sujets.) forte, la force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un pouvoir de la volonté ou encore une vertu morale...) qui lie les protons à l’intérieur des noyaux des atomes (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps simple pouvant se...). Dans les années 1960, il a été prédit que les hadrons sont constitués de quarks et d’antiquarks qui déterminent leurs propriétés.

Cette théorie a depuis été largement confirmée expérimentalement. Une sous-catégorie de hadrons, appelée mésons, est formée de paires quark-antiquark, tandis que le reste, les baryons, sont constitués de trois quarks.

Toutefois, depuis que ce modèle a été proposé pour la première fois, plusieurs particules ne trouvant pas de place dans ce cadre ont été observées. La collaboration LHCb publie maintenant des résultats sur l’observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens...) claire d’une particule exotique – le Z(4430) – qui ne peut être classée dans le modèle des quarks.

En 2008, un équipe de chercheurs a fait état pour la première fois d’indices de l’existence du Z(4430). Elle a observé un pic prometteur dans la distribution de la masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la contribution du corps à la force de...) des particules issues des désintégrations de mésons B. Cette recherch a par la suite confirmé l’existence du Z(4430) avec une signifiance de 5,2 sigmas sur l’échelle que les physiciens des particules utilisent pour décrire le degré de certitude d'une découverte.

La collaboration LHCb publie maintenant une mesure plus détaillée du Z(4430), qui confirme indubitablement qu’il s’agit d’une particule, et plus particulièrement d’un hadron (Un hadron est un composé de particules subatomiques régi par l'interaction forte. Dans le Modèle Standard de la Physique des particules, ces particules sont composées de...) exotique longtemps recherché.

Elle a analysé plus de 25 000 désintégrations de mésons B extraites des données de 180 000 milliards (180 x 1012) de collisions proton-proton dans le Grand collisionneur de hadrons.

« La signifiance du signal ( Termes généraux Un signal est un message simplifié et généralement codé. Il existe sous forme d'objets ayant des formes particulières. ...) du Z (4430) est gigantesque (au moins 13,9 sigmas) et confirme l’existence de cet état, a déclaré Pierluigi Campana, porte-parole de LHCb. L’analyse de LHCb établit la nature résonante de la structure observée, prouvant qu’il s’agit réellement d’une particule, et non d’une particularité des données. »


Tableau résumant les différentes familles de particules élémentaires du modèle standard de la physique des particules (La physique des particules est la branche de la physique qui étudie les constituants élémentaires de la matière et les rayonnements, ainsi que leurs interactions. On l'appelle aussi physique des hautes...). Illustration Wikimedia Commons/Dr Eric Simon

Pour plus d'information voir: http://lhcb-public.web.cern.ch/lhcb-public/Welcome.html#Z(4430)

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Source: CERN