Une nouvelle particule de structure similaire à un proton a été découverte au CERN. Quatre fois plus lourde que celui-ci, elle est constituée de deux quarks charmés et d'un quark down, a affirmé mardi l'organisation.
Cette trouvaille dans le cadre de la collaboration LHCb au grand collisionneur de hadrons aidera à mieux comprendre comment la force forte relie les protons, les neutrons et les autres particules composites. Les quarks sont des constituants fondamentaux de la matière qui se déclinent en six saveurs: up, down, charme, étrange, top et bottom.
Habituellement, ils s'assemblent par groupes de deux pour constituer des mésons ou de trois pour des baryons. Contrairement au proton, ceux-ci sont instables et éphémères. Ainsi, ils sont difficiles à observer.
Pour les fabriquer, des particules de haute énergie entrent en collision dans un accélérateur comme le LHC. Les hadrons instables se désintègrent mais les plus stables peuvent être identifiés, ajoute l'organisation.
"C'est la première particule identifiée depuis les travaux d'amélioration du détecteur LHCb" achevés en 2023, ajoute le porte-parole du LHCb, Vincenzo Vagnoni. Et seulement la seconde fois qu'un baryon de deux quarks lourds a été observé.
Trouvaille en 2017 auparavant
En 2017, la collaboration LHCb avait annoncé la découverte d'une particule très similaire, constituée de deux quarks charmés et d'un quark up. Ce quark up, à la place du quark down dans la nouvelle particule, est la seule différence entre ces deux hadrons atypiques.
Toutefois, la nouvelle a une existence prédite jusqu'à six fois plus courte que celle de 2017, en raison d'effets quantiques complexes. Une situation qui la rend encore plus difficile à observer.
"Ce résultat très important est un exemple brillant du rôle essentiel que joue l'expérience LHCb dans la réussite du LHC", affirme le directeur général du CERN Mark Thomson. Il estime que les améliorations aux expériences de l'organisation ouvrent la voie à des avancées scientifiques importantes. Celles-ci "sont possibles seulement grâce à la performance exceptionnelle du complexe d’accélérateurs du CERN", affirme également le Britannique.