Découverte d'une nouvelle particule de Tetraquark

On a trouvé des preuves d’une particule, jamais vue jusqu’à présent, qui contient 4 types de quarks dans le Collisionneur Tevatron au Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab) en Illinois. La nouvelle particule, une classe de Tetraquark, est composée d’un Bottom Quark, d’un Quark Strange, d’un Quark Up et d’un Quark Down. La découverte pourrait élucider les règles qui gouvernent les quarks, les petites particules qui composent les protons et les neutrons de tous les atomes de l’univers.

Chaque proton et neutron contient 3 quarks qui sont le groupe le plus stable. Des pairs de quarks, appelés Mesons, sont aussi fréquents. Mais des conglomérats plus grands de quarks sont extrêmement rares. Les scientifiques du Grand Collisionneur de Hadron (LHC) ont découvert les signes d’un Pentaquark, un groupe de 5 quarks, une particule prédite, mais jamais observée. Le premier Tetraquark a été découvert en 2003 à l’expérience Belle au Japon et depuis, les physiciens ont découvert environ 6 d’assemblages différents de quarks. Mais cette nouvelle découverte, si elle est confirmée, serait spéciale. Ce qui est unique avec ce Tetraquark est que les 4 quarks sont totalement différents, un Bottom, un Up, un Down et un Strange selon Dmitri Denisov, porte-parole de l’expérience DZero. Dans toutes les précédentes configurations, on avait toujours 2 quarks qui étaient identiques. On espère que ce Tetraquark va nous dire quelque chose.

Cet assemblage inhabituel, intitulé X(5568) dans un papier envoyé à Physical Review Letters, pourrait refléter des règles profondes sur comment les différents types de quarks s’assemblent par ce qu’on appelle l’interaction forte qui est la plus puissante force dans l’univers. Les physiciens possèdent une théorie appelée la chromodynamique quantique qui décrit le fonctionnement de l’interaction forte, mais il est très difficile de faire des prédictions avec. Même si nous comprenons de nombreuses choses sur l’interaction forte, nous ne comprenons pas tout, notamment la manière dont l’interaction forte agit sur de grandes distances selon Denisov. Et sur un niveau fondamental, nous n’avons pas encore de bon modèle sur l’interaction des quarks lorsqu’ils commencent à s’assembler.

Une question ouverte pourrait être : Combien de quarks peuvent s’assembler pour former une particule ? Jusqu’à présent, les scientifiques ont vu un groupe de 5, mais il n’y a pas de limite en théorie. Les physiciens veulent aussi découvrir différentes configurations de Tetraquark et de Pentaquark. Le collisionneur de Tevatron a été arrêté en 2011, mais l’équipe de DZero a trouvé des signes du nouveau Tetraquark dans les archives des données des dizaines de milliards de collisions de particule qui se sont déroulés pendant 28 ans. D’autres expériences telles que le LHCb (b pour Beauty) cherchent dans leurs propres données pour voir s’ils ont des preuves de la particule. Si c’est vrai, alors ce serait vraiment intéressant selon Sheldon Stone, physicien du LHCb à l’université de Syracuse. Les discussions avec les collaborateurs du LHCb ont montré plusieurs problèmes avec les résultats de DZero que le LHCb doit vérifier minutieusement. Après les contrôles, on pourra dire ce qu’on a découvert.

Dans tous les cas, les scientifiques espèrent que les accélérateurs de particules actuels, notamment le LHC qui a redémarré l’année dernière avec des niveaux d’énergie plus puissants, vont découvrir de nouvelles configurations de particule dans les prochaines années. Cela va devenir une ère intéressante pour la physique des quarks et pour éclaircir les mécanismes intrigants de l’interaction forte. C’est comme un puzzle et on ajoute des pièces au tableau d’ensemble qu’on connait déjà selon Denisov. On espère qu’on aura une théorie qui explique ces observations pour avoir une meilleure compréhension de ces quarks et des forces qui agissent sur eux.

---

Mes livres

Le Basilic de Roko	Mon parcours de rédacteur web	Science corrompue et servile	Nous, Tueurs en série