La demi-vie du quark top (CIMA), 0,5 yoctoseconde, est inférieure au temps de temporisation, 3 yoctosecondes. Par conséquent, il n’y a pas de QCD perturbant *Toponio* formé par une paire top-antitop quark. Cependant, la QCD non relativiste (NRQCD) prédit un état non perturbant appelé « toponium », qui doit être observé comme une pseudorésonance.

Une collaboration du LHC vient de publier l’observation à plus de 5 sigmas de l’état fondamental du toponium, η_t. Après avoir analysé 138 FB⁻¹ de collisions proton-proton à 13 TEV cm, cet état non relativiste de type pseudo-scalaire ne peut être observé qu’autour de sa masse, 343 GEV/C² (2 × m_t − 2, avec m_t = 172,5, en supposant une énergie de liaison de 2 GEV). La largeur de sa pseudorésonance est estimée à 2,8 GEV (deux fois la largeur de la résonance du quark top). la section efficace estimée σ (η_t) = 8,8^+1.2_−1.4 PB (Picobarns), est en bon accord avec les prédictions théoriques NRQCD, 6,43 ± 0,90 pb.

L’article affirme avoir observé l’état fondamental du toponium,η_t ≡ ¹S₀^[1] avec une signification statistique supérieure à cinq sigmas. Malheureusement, lors d’une recherche similaire, ATLAS n’a pas réussi à l’observer. Tant que la confirmation (à cinq sigmas) d’Atlas n’est pas publiée,il n’est pas possible de parler de découverte. Il sera également nécessaire de vérifier que le toponium observé est un pseudo-scalaire (0⁻), comme le prédit la théorie. De plus, il faudra observer son état excité χ_t ≡ ³S₀^[1]. Par conséquent, il reste encore beaucoup à faire pour proclamer la découverte de la particule (composée) la plus massive du modèle standard.Nous espérons tous que ce succès sera corroboré à l’avenir par Atlas et que toutes les conditions qui garantissent une découverte seront remplies. En tout cas, c’est un nouveau succès du LHC.

Toponium : Une Observation Prometteuse au LHC, mais avec des Réserves

Introduction

Le texte décrit une observation potentielle du toponium, un état lié formé par un quark top et son antiquark, au LHC. cette observation est prometteuse,mais nécessite confirmation et vérification supplémentaires avant de pouvoir être considérée comme une découverte définitive.

Qu’est-ce que le Toponium ?

Le toponium est un état lié, prédit par la chromodynamique quantique non relativiste (NRQCD), formé par un quark top et son antiquark. En raison de la courte durée de vie du quark top, il était initialement pensé que le toponium ne pourrait pas être observé. Le texte explique que la NRQCD prédit son existence en tant que pseudorésonance.

Observation au LHC

Une collaboration du LHC a annoncé l’observation de l’état fondamental du toponium, η_t, avec une signification statistique supérieure à cinq sigmas. Cette observation a été réalisée en analysant 138 fb⁻¹ de collisions proton-proton à 13 TeV cm.

Caractéristiques de l’Observation

Voici un résumé des caractéristiques de l’observation :

| Caractéristique | Valeur |

| ———————— | —————————— |

| État observé | η_t (état fondamental) |

| Masse | 343 GeV/c² |

| Largeur de résonance | 2.8 GeV |

| Section efficace estimée | σ(η_t) = 8,8^+1,2_−1,4 pb |

La section efficace estimée est en accord avec les prédictions théoriques NRQCD (6,43 ± 0,90 pb).

Réserves et Prochaines Étapes

Bien que l’observation soit prometteuse, plusieurs éléments doivent être vérifiés avant de confirmer la découverte. Une recherche similaire menée par ATLAS n’a pas conduit à une observation. pour confirmer, il faut :

Confirmation de l’observation par ATLAS.

Vérifier que le toponium observé est bien un pseudo-scalaire (0⁻), comme prédit par la théorie.

* Observer l’état excité χ_t

FAQ sur le Toponium

Qu’est-ce qu’un quark top ? Le quark top est une particule élémentaire,un constituant fondamental de la matière.

Qu’est-ce qu’un toponium ? Un toponium est une particule hypothétique composée d’un quark top et de son antiparticule, l’antiquark top.

Pourquoi est-il difficile d’observer le toponium ? Le quark top a une durée de vie très courte, ce qui rend difficile la formation d’un état lié stable.

Qu’est-ce que le LHC ? Le LHC (Large Hadron Collider) est le plus grand accélérateur de particules au monde, situé au CERN.

Pourquoi la confirmation d’ATLAS est-elle importante ? la confirmation par une autre expérience, comme ATLAS, permet de valider l’observation.