Découverte d’une nouvelle particule de matière

Une nouvelle particule constituée de trois quarks, les plus petites briques de matière connues, a été découverte au grand collisionneur de hadrons (LHC), a annoncé jeudi le Cern, l’organisation européenne pour la recherche nucléaire.

« C’est une particule très lourde et instable », explique à l’AFP Matthew Charles du Laboratoire de physique nucléaire et de hautes énergies (LPNHE) du CNRS, à l’université Pierre-et-Marie-Curie qui a participé aux recherches.

Cette nouvelle particule, baptisée « Xicc++ », est constituée de deux quarks charmés et d’un quark up et appartient à la famille des baryons.

Pratiquement toute la matière que nous observons autour de nous est faite de baryons, dont les plus célèbres représentants sont les protons et les neutrons.

Comme il existe six sortes de quarks, il existe de nombreux types de baryons.

La particule « Xi cc ++ » avec ces deux quarks charmés (des quarks lourds) était prédite par la théorie, mais jusqu’à présent, n’avait jamais pu être observée.

« Cette observation est une validation des calculs basés sur le modèle standard », explique le chercheur.

Le « Modèle standard », élaboré au début des années 1970, intègre les connaissances actuelles sur les particules et les forces fondamentales.

Mais il n’explique pas l’existence de la matière noire ou de l’énergie sombre, qui à elles deux forment 95% de l’Univers.

Ce modèle ne permet pas non plus de comprendre la gravité ou la théorie générale de la relativité énoncée par Einstein. Les scientifiques recherchent donc une brèche à cette théorie, plus ils ont de particules, plus ils peuvent le tester.

L’existence de cette nouvelle particule a été mise en évidence grâce à des expériences menées sur le grand accélérateur de particules LHC, situé à la frontière entre la Suisse et la France.

« Pour produire ces particules, vous avez besoin de collisions à haute énergie, d’un accélérateur de particules comme le LHC », explique Matthew Charles.

Le LHC a permis de découvrir en 2012 le célèbre Boson de Higgs, considéré par les physiciens comme la clef de voûte de la structure fondamentale de la matière, la particule élémentaire qui donne leur masse à nombre d’autres.