Des scientifiques ont découvert une particule jusqu'alors inconnue à l'aide du grand collisionneur de hadrons

En examinant les données obtenues à partir des détecteurs du grand collisionneur de hadrons, les scientifiques ont découvert une particule jusque-là inconnue, qui se compose de quatre quarks charmés. Selon les physiciens, il s'agit du premier représentant de particules d'une classe jusque-là inconnue.

Grâce à la collaboration de l'expérience de beauté du grand collisionneur de hadrons (LHCb), un nouveau type de particule à quatre quarks a été découvert que personne n'avait observé auparavant. Cet événement unique a été rapporté au grand public lors d'un récent séminaire au CERN.

Cette découverte unique permettra aux scientifiques de mieux comprendre ce que sont les quarks, qui sont des particules fondamentales du modèle généralement accepté de notre Univers.

Ce qui rend la particule unique

Dans la plupart des cas, ces particules forment des groupes constitués d'une paire quark-antiquark ou de trois particules. Et ainsi se produit la formation de protons et de neutrons.

Toutes les particules plus grosses sont classées comme exotiques, mais des calculs théoriques ont montré que les particules peuvent bien se composer de quatre, voire cinq quarks (tétraquarks et pentaquarks).

Des tests récents effectués au Grand collisionneur de hadrons ont montré que de telles particules existent réellement.

Et elles (particules) sont très appropriées pour une étude approfondie de l'interaction nucléaire forte - la force fondamentale de l'Univers, grâce à laquelle se produit la connexion des protons, des neutrons et de l'atome du noyau.

Comme D. Passaleva, la particule découverte, la première du genre, est constituée de quarks lourds du même type: une paire de quarks charmés et d'antiquarks. Des expériences antérieures ont permis de ne détecter que des tétraquarks dans lesquels il y avait au maximum une paire de quarks lourds et aucun d'entre eux ne possédait deux quarks du même type.

Comment ça a été découvert

Afin de trouver ces particules, le groupe scientifique LHCb a effectué au préalable des calculs théoriques de la masse probable et ensuite a commencé des études actives du flux de données obtenu lors du premier (2009-2013) et du deuxième (2015-2018) lancement collisionneur.

À la suite du travail effectué, il a été possible d'établir qu'il y avait deux sauts d'énergie dans la gamme de 6900 et 6400-6600 mégaélectronvolts. Au cours de travaux supplémentaires dans la gamme de 6200 à 7400 mégaélectronvolts, plus de cinq écarts types ont été enregistrés.

Ces données suffisent amplement à affirmer avec certitude qu'une particule absolument nouvelle a été découverte.

Le travail sur l'étude d'une nouvelle particule se poursuit et jusqu'à ce que les scientifiques aient déterminé s'il faut considérer la nouvelle particule comme étant vraie tétraquark - un système de quarks étroitement liés ou est-ce juste une particule combinée de deux standards vapeur.

Malgré les travaux en cours, les scientifiques affirment déjà avec confiance que cette découverte permettra de mesure pour vérifier les modèles de chromodynamique quantique, grâce auxquels la description de l'interaction forte se produit particules.

Plus de détails sur l'ouverture peuvent être trouvés sur le site des impressions arXiv.

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