Lhcb : une nouvelle particule révèle les secrets de la matière
Gros coup au CERN : les scientifiques viennent d'identifier une nouvelle particule, baptisée Xi-cc-plus, grâce à des améliorations apportées au détecteur LHCb. Cette découverte, confirmée avec une certitude statistique de 7 sigma, ouvre une fenêtre inédite sur la physique des quarks et la force forte.
Une découverte qui remet en question notre compréhension de l'univers
Cette particule, un baryon composé de deux quarks lourds, est la seconde de ce type observée par LHCb, après la première en 2014. Elle est environ quatre fois plus massive qu'un proton et fait partie de la famille des baryons, comme les protons et les neutrons. Mais sa composition, plus complexe, la distingue.
«C'est la première particule nouvelle identifiée depuis les mises à jour du détecteur LHCb en 2023», explique Vincenzo Vagnoni, porte-parole du projet LHCb. Cette nouvelle observation permet aux théoriciens de tester des modèles de chromodynamique quantique, la théorie qui décrit les interactions entre les quarks.
L’importance réside dans le fait que cette particule, en interagissant avec d’autres, permet de mieux comprendre le fonctionnement de la « force forte », celle qui maintient le noyau atomique uni. «Ce résultat aidera les théoriciens à tester des modèles de chromodynamique quantique, la théorie de la force forte qui unit les quarks non seulement dans des baryons et mésons conventionnels, mais aussi des hadrons plus exotiques, comme les tetraquarks et les pentaquarks», ajoute Vagnoni.
L'équipe de l'Université de Manchester a joué un rôle clé dans le développement du détecteur LHCb, une sorte de « caméra ultra-rapide » capable de photographier les particules produites par le LHC 40 millions de fois par seconde. «L'expérience du professeur Rutherford a transformé notre compréhension de la matière. La découverte d'aujourd'hui s'appuie sur cet héritage en utilisant une technologie de pointe au CERN», souligne Chris Parkes, chef du département de Physique et Astronomie de l'université.
Le détecteur utilise un microprocesseur en silicium conçu sur mesure, avec une version adaptée aux imageries médicales. Il est capable de capturer des images de particules avec une précision inégalée. L'affirmation est d'autant plus forte que le résultat est étayé par une statistique de 7 sigma, un niveau de certitude exceptionnel – le boson de Higgs, par exemple, a été découvert avec une certitude de 5 sigma.
Cette avancée, fruit d'un effort international et d'une technologie de pointe, réaffirme la capacité des scientifiques à repousser les limites de la connaissance. Elle est aussi la preuve que, malgré les défis, le CERN continue de révéler les secrets les plus profonds de la matière.