Cette semaine, des chercheurs du Grand collisionneur de hadrons (LHC) du CERN en Suisse ont annoncé la preuve d'un nouveau type de particule appelée pentaquark, rapporte Ian Sample pour The Guardian .
Les quarks sont de minuscules particules qui se lient pour former différents types de particules plus grosses que vous connaissez peut-être mieux. Trois quarks forment un proton, par exemple. Et, quand cinq quarks se combinent, cela s'appelle un pentaquark. Cela ne semble peut-être pas si excitant, mais pour les physiciens, ça l'est.
"Le pentaquark n'est pas n'importe quelle nouvelle particule", a déclaré Guy Wilkinson, physicien et porte-parole de l'expérience LHC, dans un communiqué. "L'étude de ses propriétés nous permettra peut-être de mieux comprendre comment se constitue la matière ordinaire, les protons et les neutrons dont nous sommes tous issus."
Les quarks se déclinent en six «saveurs»: haut, bas, haut, bas, étrange et charmant. Les anti-quarks ont également les six mêmes saveurs. Un pentaquark semble se composer de deux quarks, un quark down, un quark charm et un quark anti-charm.
La découverte confirme 50 ans de suspicion des scientifiques selon lesquels plus de particules exotiques pourraient exister, explique Tia Ghose pour Live Science:
En 1964, le physicien Murray Gell-Mann a proposé qu'un groupe de particules appelées baryons, comprenant des protons et des neutrons, soit en réalité composé de trois particules subatomiques encore plus chargées, appelées quarks. Entre temps, selon la théorie, un autre groupe de particules appelées mésons était composé de quarks et de leurs partenaires antimatière, les antiquarks.
La théorie de Gell-Mann impliquait que des structures encore plus complexes de quarks pourraient former des particules plus grosses, explique Ghose. Si un trio de quarks fabrique un proton, que peuvent alors former cinq, six ou sept quarks? Il y avait des allusions plus tôt à la preuve d'un pentaquark, mais rien de concluant.
Les chercheurs du LHC étudiaient comment les baryons (une autre particule composée de trois quarks) se décomposaient, mais lors de la désintégration des particules, les quarks formaient des structures intermédiaires. D'après les schémas de signal reçus, ces structures intermédiaires devaient être des pentaquarks, rapportent les chercheurs dans la revue Physical Review Letters .
Jusqu'à présent, les physiciens ont seulement observé ce type de pentaquark dans les données du LHC, mais il pourrait exister de nombreuses autres variétés.
