Le Large Hadron Collider trouve des preuves de 3 particules jamais vues auparavant

Les physiciens disent avoir trouvé des preuves dans les données européennes Grand collisionneur de hadrons Pour trois ensembles de quarks jamais vus auparavant, juste au moment où le plus grand brise-particules du monde entame une nouvelle série d’expériences à haute énergie.

Les trois types de particules exotiques – qui comprennent deux groupes de quatre quarks, appelés quarks, ainsi qu’une unité de cinq quarks appelée pentaquark – sont parfaitement compatibles avec Forme standardl’ancienne théorie décrivant la structure des atomes.

À leur tour, les scientifiques espèrent que l’exploitation actuelle du LHC montrera des preuves physiques au-delà de la gamme de Forme standard Pour expliquer la nature de phénomènes mystérieux tels que matière noire. Cette preuve pourrait indiquer Nouveaux réseaux de particules subatomiquesou même Des dimensions supplémentaires dans notre monde.

Le LHC a été fermé pendant trois ans pour moderniser ses systèmes afin de gérer les niveaux d’énergie sans précédent. Cette fermeture a pris fin en avrilDepuis, scientifiques et ingénieurs du centre de recherche du CERN à la frontière franco-suisse se préparent aujourd’hui à reprendre les activités scientifiques.

Le centre de contrôle du CERN bourdonnait alors que le LHC entamait sa troisième série de collecte et d’analyse de données.

« C’est un moment magique maintenant », a déclaré Fabiola Gianotti, directrice générale du CERN. la diffusion sur le Web aujourd’hui. « Nous venons d’atteindre une énergie sans précédent, 13,6 TeV, et cela ouvre une nouvelle ère d’exploration au CERN. »

Gianotti a déclaré que les scientifiques du LHC s’attendent à collecter le plus de données au cours de ce troisième cycle qu’ils ont collecté Pendant 13 ans lors des deux collisions précédentes. « Cela, bien sûr, augmentera nos chances de découvrir ou de comprendre les lois fondamentales de l’univers », a-t-elle déclaré.

L’anneau d’aimants supraconducteurs de 27 kilomètres (environ 17 miles) et ses détecteurs de particules devraient fonctionner 24 heures sur 24 pendant environ quatre ans au cours de la troisième ronde.

Le départ de la course survient aujourd’hui 10 ans et un jour après que les physiciens du LHC ont annoncé leur plus grande découverte à ce jour : Preuve de l’existence du boson de Higgsune particule subatomique qui aide à expliquer le phénomène de masse.

Les trois nouveaux types de particules subatomiques, décrits aujourd’hui lors d’un CERN . Séminaire, pas tout à fait des découvertes de niveau Higgs. Mais ils suggèrent que le LHC est sur le point de découvrir d’autres éléments constitutifs de l’univers encore jamais vus.

Le Grand collisionneur de hadrons écrase des protons à des vitesses proches de la vitesse de la lumière pour étudier des combinaisons de quarks appelées hadrons.

« Plus nous effectuons d’analyses, plus nous trouvons de hadrons exotiques », a déclaré Niels Tun, coordinateur physique du détecteur LHCb. Il a déclaré dans un communiqué de presse.

« Nous vivons une période de découverte similaire aux années 1950, lorsque la découverte du » zoo de particules « des hadrons a commencé et a finalement conduit au modèle quark des hadrons conventionnels dans les années 1960. Nous créons le » zoo de particules 2.0 « . »

Le porte-parole de LHCb, Chris Parks, a déclaré que l’étude de nouveaux groupes de quarks « aidera les théoriciens à développer un modèle unifié de hadrons exotiques, dont la nature exacte est largement inconnue ».

La plupart des hadrons ne sont pas très étranges. Les protons et les neutrons, par exemple, sont constitués de trois quarks liés ensemble. (En effet, L’origine du mot « quark »Revient à une ligne de Réveillez-vous Finnegan Par James Joyce : « Trois quarks pour un Muster Mark ! ») Les pions sont des combinaisons de deux quarks.

Quatre quarks et cinq groupes de quarks sont très rares, et on pense qu’ils sont Il n’existe qu’un instant avant de se décomposer en différents types de particules.

Les quarks se déclinent en six « saveurs » différentes : haut et bas, haut et bas, charme et bizarre.

L’équipe LHCb a analysé la désintégration des mésons B chargés négativement et a mis en évidence un pentagramme composé d’un quark charmé et d’un antiquark charmé, ainsi que d’un quark up, down et étrange. C’est le premier pentagone connu pour contenir un quark étrange.

Les quarks quaternaires nouvellement identifiés ont un groupe « double charge » de quatre quarks : un quark charme, un antiquark étrange, un quark up et un antiquark down.

Ces tétraquarks ont été observés en combinaison avec leur homologue neutre, qui a un quark charme, un antiquark étrange, un antiquark up et un quark down. Le CERN affirme que c’est la première fois qu’une paire de tétraquarks est observée ensemble.

Certains modèles théoriques envisagent les hadrons exotiques comme des unités uniques de quarks étroitement liés. D’autres les voient comme des paires de hadrons standard qui sont liés ensemble de manière lâche, de la même manière que les atomes sont liés ensemble pour former des molécules.

« Seuls le temps et d’autres études sur les hadrons exotiques nous diront s’il s’agit d’une particule, de l’autre ou des deux », déclare le CERN.

Cet article a été initialement publié par l’univers aujourd’hui. Lis le article original.