ENGINEERINGNET.BE - Les quarks sont des constituants fondamentaux de la matière qui se déclinent en six saveurs : up, down, charme, étrange, top et bottom.
Généralement, ils s'assemblent par groupe de deux, pour former des mésons, ou de trois, pour former des baryons. Toutefois, contrairement au proton, particule stable, la plupart de ces mésons et baryons (qui forment la catégorie des hadrons) sont instables et éphémères, et donc difficiles à observer.
Pour les produire, on fait entrer en collision des particules de haute énergie dans un accélérateur tel que le Grand collisionneur de hadrons (LHC).
Ces hadrons instables se désintègrent rapidement, mais les particules plus stables produites lors de la désintégration peuvent, elles, être détectées, et leur présence permet de déduire les propriétés de la particule d’origine.
Cette approche a été utilisée à maintes reprises pour découvrir de nouveaux hadrons. Avec cette nouvelle particule, annoncée par la collaboration LHCb, le nombre d’hadrons découverts par les expériences LHC s’élève désormais à 80.
En 2017, la collaboration LHCb avait annoncé la découverte d’une particule très similaire, composée de deux quarks charmés et d’un quark up.
Ce quark up, à la place du quark down dans la nouvelle particule, est la seule différence entre ces deux hadrons atypiques.
Toutefois, la nouvelle particule a une durée de vie prédite jusqu’à six fois plus courte que celle de 2017, du fait d’effets quantiques complexes. Cela la rend encore plus difficile à observer.
En analysant les données issues de collisions proton-proton enregistrées par le détecteur LHCb durant la troisième période d’exploitation du LHC, la collaboration LHCb a observé le nouveau baryon avec une signification statistique de sept sigmas, bien au-dessus du seuil de cinq sigmas fixé pour pouvoir parler de découverte.
