Article hyper interessant:
‘’LHCb discovers three new exotic particles: the pentaquark and the
first-ever pair of tetraquarks’’
by CERN
LHCb découvre trois
nouvelles particules exotiques : le pentaquark et la toute première paire de tétraquarks
par le CERN
La collaboration
internationale LHCb au Large Hadron Collider (LHC) a observé trois particules
inédites : un nouveau type de pentaquark et la toute première paire de
tétraquarks, qui comprend un nouveau type de tétraquark. Les découvertes,
présentées aujourd'hui lors d'un séminaire du CERN, ajoutent trois nouveaux
membres exotiques à la liste croissante des nouveaux hadrons découverts au LHC.
Ils aideront les physiciens à mieux comprendre comment les quarks se lient pour
former ces particules composites.
Les quarks sont des
particules élémentaires et se déclinent en six saveurs : haut, bas, charme,
étrange, haut et bas. Ils se combinent généralement par groupes de deux ou de
trois pour former des hadrons tels que les protons et les neutrons qui
composent les noyaux atomiques. Plus rarement, cependant, ils peuvent également
se combiner en particules à quatre et cinq quarks, ou « 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, au cours des 20 dernières années, qu'ils
ont été observés par LHCb et d'autres expériences.
La plupart des hadrons
exotiques découverts au cours des deux dernières décennies sont des tétraquarks
ou des pentaquarks contenant un quark charmé et un antiquark charmé, les deux
ou trois quarks restants étant un quark up, down ou étrange ou leurs
antiquarks. Mais au cours des deux dernières années, LHCb a découvert
différents types de hadrons exotiques. Il y a deux ans, la collaboration a
découvert un tétraquark composé de deux quarks charmés et de deux antiquarks
charmés, et deux tétraquarks "à charme ouvert" constitués d'un
antiquark charmé, d'un quark up, d'un quark down et d'un antiquark étrange. Et
l'année dernière, il a trouvé le tout premier exemple d'un tétraquark à «
double charme ouvert » avec deux quarks charmés et un antiquark haut et bas. Le
charme ouvert signifie que la particule contient un quark charmé sans antiquark
équivalent.
Les deux nouveaux
tétraquarks, illustrés ici comme des unités uniques de quarks étroitement liés.
L'une des particules est composée d'un quark charmé, d'un antiquark étrange et
d'un quark up et d'un antiquark down (à gauche), et l'autre est composée d'un
quark charmé, d'un antiquark étrange et d'un antiquark up et d'un quark down (à
droite) . Crédit : CERN
Les découvertes
annoncées aujourd'hui par la collaboration LHCb incluent de nouveaux types de
hadrons exotiques. Le premier type, observé lors d'une analyse des
"désintégrations" des mésons B chargés négativement, est un
pentaquark composé d'un quark charmé et d'un antiquark charmé et d'un quark up,
d'un down et d'un quark étrange. C'est le premier pentaquark contenant un quark
étrange. La découverte a une signification statistique énorme de 15
écarts-types, bien au-delà des 5 écarts-types nécessaires pour revendiquer
l'observation d'une particule en physique des particules.
Le deuxième type est un
tétraquark doublement chargé électriquement. Il s'agit d'un tétraquark à charme
ouvert composé d'un quark charmé, d'un antiquark étrange, d'un quark up et d'un
antiquark down, et il a été repéré avec son homologue neutre dans une analyse
conjointe des désintégrations de mésons B chargés positivement et neutres. Les
nouveaux tétraquarks, observés avec une signification statistique de 6,5
(particule doublement chargée) et 8 (particule neutre) écarts-types,
représentent la première fois qu'une paire de tétraquarks a été observée.
"Plus nous
effectuons d'analyses, plus nous trouvons de types de hadrons exotiques",
explique Niels Tuning, coordinateur physique de 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 le
'zoo de particules 2.0'".
"Trouver de
nouveaux types de tétraquarks et de pentaquarks et mesurer leurs propriétés
aidera 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."
Alors que certains
modèles théoriques décrivent les hadrons exotiques comme des unités uniques de
quarks étroitement liés, d'autres modèles les envisagent comme des paires de
hadrons standard liés de manière lâche dans une structure semblable à une
molécule. Seuls le temps et d'autres études sur les hadrons exotiques diront si
ces particules sont l'une, l'autre ou les
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COMMENTAIRES
J’avais proposé a mes lecteurs le mois dernier le 25 juin , ,déjà sur une communication
du CERN de laisser s’envoler leur
imagination et cibler la formation
de tout un tas de hadrons exotiques
……Et que j’ imaginer pouvoir rencontrer
dans d’autres bulles d’univers de
courbures et de densités énergétiques différentes …. Cet article vient d’ores et déjà un peu compliquer la panoplie des hadrons de notre propre bulle d’
univers et je me réjouis de voir s ‘
associer biquarks et triquarks , en tetraquarks ou pentaquarks etc ….. Nous entrons dans un monde de résonances plus
ou moins labiles où il ne serait peut- erre pas
impossible de retrouver
la chimérique paire électron –positon métastable en grumeaux associés par des résonnances ….. Et mes lecteurs auront alors deviné que
je n’arrive pas a accepter ces charges électriques fractionnaires attribuées
aux quarks par la QCD ! il reste un gros mystère caché là-dessous !!!!
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