Des scientifiques découvrent de nouvelles particules “exotiques” au grand collisionneur de hadrons

10 ans après la découverte du boson de Higgs, les scientifiques du collisionneur de particules suisse ont découvert trois nouveaux types de hadrons exotiques.

Les scientifiques travaillant au Large Hadron Collider ont découvert trois nouvelles particules « exotiques », observant des configurations de quarks jamais vues auparavant.

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’homme.

Ces quarks se combinent généralement par deux ou trois pour former des protons et des neutrons, mais 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 six décennies, mais ce n’est que relativement récemment qu’ils ont été observés au Large Hadron Collider en Suisse, où le Le boson de Higgs a été découvert Il ya 10 ans.

Les scientifiques du Large Hadron Collider ont maintenant observé un nouveau type de pentaquark et la toute première paire de tétraquarks, qui comprend également un nouveau type de tétraquark.

Celles-ci ont été découvertes au laboratoire LHCb (Large Hadron Collider beauty) du CERN, qui étudie les légères différences entre la matière et l’antimatière en étudiant des particules appelées « quark beauté » ou « quark b ».

Les découvertes ajoutent trois nouveaux membres exotiques à une liste croissante de nouveaux hadrons trouvés au collisionneur de particules, ce qui aidera les physiciens à mieux comprendre comment les quarks se lient dans ces particules composites.

“Plus nous effectuons d’analyses, plus nous trouvons de types de hadrons exotiques”, a déclaré Niels Tuning, coordinateur de physique au laboratoire LHCb.

“Nous assistons à une période de découverte similaire aux années 1950, lorsqu’un “zoo de particules” de hadrons a commencé à être découvert et a finalement conduit au modèle quark des hadrons conventionnels dans les années 1960. Nous créons un « zoo de particules 2.0 ».

Le pentaquark découvert est le premier pentaquark trouvé à contenir un quark étrange – l’un des six types de quarks. Pendant ce temps, le nouveau tétraquark doublement chargé électriquement, qui a été découvert associé à son homologue neutre, représente la première fois qu’une paire de tétraquarks a été observée.

« La découverte de nouveaux types de tétraquarks et de pentaquarks et la mesure de leurs propriétés aideront les théoriciens à développer un modèle unifié de hadrons exotiques, dont la nature exacte est largement inconnue », déclare Chris Parkes, porte-parole de LHCb. “Cela aidera également à mieux comprendre les hadrons conventionnels.”

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