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  • LHCb entrevoit un possible signe d’une nouvelle physique

    Posté le 7 juin 2014

    lhcb-detecteurUn résultat présenté à la conférence LHC Physics à New York pourrait s’avérer être un signe d’une faille dans le Modèle Standard.

    LHCb est l’un des 4 détecteurs du célèbre LHC. Le Modèle Standard prédit que les électrons, muons et taus (famille des leptons) devraient tous se comporter de la même manière et être produits en quantités égales au cours des désintégrations de particules (on appelle cela l’Universalité des leptons). Mais les scientifiques de LHCb ont révélé avoir fait une observation qui défie cette prédiction du Modèle Standard. Cela pourrait être causé par une interférence dûe à des particules ou forces encore inconnues.

    L’équipe du LHCb a observé une différence dans la désintégration de Mésons B+ (contenant un antiquark bottom et un quark up). En règle générale, ces particules se désintègrent en hadrons légers (Kaons) peu après leur production. Mais dans certains cas très rares, au lieu de ça ils créent 2 leptons et un hadron.

    Selon le Modèle Standard, ce type de désintégration devrait avoir créé des électrons et des muons en quantités égales. Mais les électrons sont produits avec un taux 25% plus élevé que les muons. Si les données collectés après le redémarrage du LHC (prévu début 2015) confirment cette observation, cela pourrait être le signe d’une nouvelle physique.

    D’après le Modèle Standard, un méson B+ devrait se désintégrer en un kaon, un électron et un positron aussi souvent qu’il se désintègre en un kaon, un muon et un antimuon.

    Michel De Cian (postdoc à l’University de Heidelberg), qui a présenté ce résultat, explique que si cela devait ce confirmer, ce serait une preuve de la présence d’une nouvelle particule comme un boson Z plus lourd qui interférerait avec la production de muons. Il peut aussi s’agir de Bosons de Higgs supplémentaires (oui, il pourrait y avoir plusieurs bosons de Higgs).

    Les collaborations Belle (Japon) et BaBar (SLAC, Californie) ont également mesuré le ratio de muons par rapport aux électrons produits au cours de cette désintégration. Leurs résultats donnaient un ratio de 1/1 mais l’incertitude statistique était tellement importante qu’aucune des expériences n’a pu tirer de conclusion suffisamment solide.

    L’expérience LHCb n’a pas encore suffisamment de données pour confirmer ou réfuter les prédictions du Modèle Standard : le résultat a une signification statistique de seulement 2,6 sigma (il en faut 5 pour qualifier un résultat de découverte).

    Il va encore falloir attendre. Vivement le redémarrage du LHC.

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