La physique

La première particule de quatre quarks découverte au CERN

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Le projet de beauté du grand collisionneur de hadrons (LHCb) a découvert pour la première fois une particule de quatre quarks charmeurs, faisant progresser la physique de manière significative.

La collaboration LHCb comprend plus de 1400 membres de 19 pays différents. Il est très probable que cette découverte soit la première d'un groupe de particules jusqu'alors non découvert à être jamais vue par les scientifiques.

L'étude a été présentée au CERN et publiée mercredi sur le serveur de pré-impression arXiv.

C'est un bond en avant depuis la découverte des deux particules de quarks il y a deux ans.

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Aide aux physiciens

Cette découverte aide les physiciens à mieux comprendre les quarks - qui sont des particules élémentaires faisant partie du bloc de construction fondamental de la matière. Les quarks se forment ensemble pour créer des hadrons - des particules composites - qui comprennent des protons et des neutrons. Désormais, les scientifiques auront une meilleure compréhension de la manière dont les quarks se lient pour former ces composites.

Il est plus courant de voir des quarks combinés en formations de deux ou trois, et jamais auparavant une combinaison de quatre quarks n'a été capturée ensemble. Ceux-ci sont parfois appelés tétraquarks.

C'est une journée passionnante pour les physiciens, car "Les particules constituées de quatre quarks sont déjà exotiques, et celle que nous venons de découvrir est la première à être composée de quatre quarks lourds du même type, en particulier deux quarks de charme et deux antiquarks de charme », a déclaré le porte-parole de la collaboration LHCb, Giovanni Passaleva.

"Jusqu'à présent, le LHCb et d'autres expériences n'avaient observé que des tétraquarks avec au plus deux quarks lourds et aucun avec plus de deux quarks du même type."

Un autre porte-parole du LHCb, Chris Parkes, a en outre expliqué que «la découverte d'aujourd'hui ouvre un autre chapitre passionnant de ce livre scientifique, nous permettant d'étudier notre théorie des particules de matière dans un cas extrême».

"Cette particule est un cas extrême - c'est un hadron exotique, contenant quatre quarks plutôt que les deux ou trois dans les particules de matière conventionnelles, et le premier à contenir des quarks lourds."

Il reste encore beaucoup de travail aux scientifiques à faire maintenant qu'ils ont trouvé un tétraquark, comme l'a dit Parkes "L'étude d'un système extrême permet aux scientifiques de tester nos théories."

"Grâce à l'étude de cette particule, et dans l'espoir que nous découvrirons d'autres particules de cette classe dans le futur, nous testerons notre théorie de la combinaison des quarks qui régit également les protons et les neutrons."


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