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  • Boson de Higgs : Observation de sa désintégration directe en particules de matière

    Posté le 27 juin 2014

    CMSJusqu’à maintenant on n’avait observé la désintégration du Boson de Higgs qu’en particules qui transmettent les forces (bosons), comme des photons (force électromagnétique) et des bosons W et Z (force nucléaire faible).

    Mais des résultats provenant de l’expérience CMS du LHC (CERN), publiés le 22 juin dans Nature Physics, indiquent que les physiciens ont observé la désintégration du Boson de Higgs en des particules de matière (fermions).

    [Les fermions comprennent 2 types de particules : les quarks et les leptons]

    Le Boson de Higgs se désintègre en quarks bottom et quarks anti-bottom ainsi qu’en leptons tau et anti-tau. La signification statistique combinée de ces observations est de 3,8 sigma.

    Nous savons maintenant que le Boson de Higgs peut se désintégrer en fermions ce qui signifie que l’on peut exclure les théories dans lesquelles cela n’est pas possible, explique le professeur Vincenzo Chiochia de l’Institut de Physique de l’Université de Zurich.

    Selon le Modèle Standard, la force de l’interaction entre les fermions et le champ de Higgs doit être proportionnelle à leur masse. Cette prédiction a été confirmée et c’est une forte indication que la particule découverte en 2012 se comporte bien comme la particule de Higgs proposée dans la théorie.

    Source : Nature, CERN et Université de Zurich

  • Des Scientifiques du Fermilab Découvrent le Mode de Production de Quark Top le plus Rare

    Posté le 24 février 2014

    Des scientifiques des expériences CDF et DZero du Fermilab ont annoncé avoir trouvé la dernière manière prédite de créer un quark Top.

    Quark Top - canal-s

    C’est le 21 février que les 2 collaborations ont annoncé avoir observé l’un des modes les plus rares de production d’un quark Top. Il s’agit de la création d’un seul quark Top par l’intermédiaire de la force nucléaire faible dans ce qu’on appelle le canal-s.

    Pour cette analyse, les scientifiques de CDF et DZero ont passé au crible les données de plus de 500 billions (500×1012) de collisions protons-antiprotons produits par le Tevatron entre 2001 et 2011. Ils ont identifié environ 40 collisions de particules dans lesquelles la force nucléaire faible a produit un quark top et un quark antibottom.

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  • La première particule constituée de 4 quarks

    Posté le 9 juillet 2013

    Tetraquark

    La mystérieuse Zc(3900) est la première particule confirmée composée de 4 quarks.

    Jusqu’à maintenant, les particules observées contenaient seulement 3 quarks (tels que les protons ou les neutrons), ou 2 quarks (tels que les pions et kaons des rayons cosmiques).

    C’est le détecteur Belle de la High Energy Accelerator Research Organization (KEK) du Japon, collisionneur d’électrons et de positrons qui a permis la découverte de cette nouvelle particule.

    Les collisions de Belle ont 1/1000ème l’énergie de celles du LHC mais sont suffisamment énergétiques pour reproduire les conditions présentes dans l’Univers primordial. Le taux de collision est lui plus de 2 fois plus important que celui du LHC. Il arrive que ces collisions donnent naissance à des particules éphémères.

    Le résultat de la désintégration observée correspond à celle d’une particule contenant 4 quarks liés entre eux : 2 quarks Charm lourds et 2 quarks plus légers qui donnent à la particule une charge. Avec 159 de ces particules Zc(3900), l’équipe de Belle a obtenu une signification statistique de 5,2 sigma, suffisant pour être considéré comme une preuve de son existence.

    Cette nouvelle particule a également été observée par le Beijing Spectrometer III (BESIII) au Beijing Electron Positron Collider. BESIII a détecté 307 particules Zc(3900).

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  • Pourquoi la matière l’a-t-elle emportée sur l’antimatière ?

    Posté le 24 mai 2013

    Neutrinos-stgraalSelon notre compréhension actuelle du Big Bang, la matière et l’antimatière se sont formées en quantité égales aux débuts de l’Univers. Mais si c’était le cas, toute la matière serait déjà entré en collision avec l’antimatière. Cela aurait libéré énormément d’énergie et rempli l’Univers de lumière et de rayonnement mais il ne resterait plus de matière du tout. Pourquoi l’Univers n’est-il pas seulement constitué d’énergie ? Pourquoi est-ce que la matière et l’antimatière ne se sont pas annihilées dès leur création.

    La réponse à cette question se trouve dans ce qu’on appelle la violation de symétrie CP (charge-parité). Trouver le bon type de violation CP pour expliquer la prépondérance de la matière est une priorité absolue et les neutrinos sont les premiers candidats.

    De précédentes études ont trouvé une violation CP – une différence entre le comportement des particules et de leur antiparticules – parmi les quarks. Mais cette violation CP n’explique pas la totalité du déséquilibre matière-antimatière.

    Les neutrinos entrent en jeu parce que leur incroyable légèreté suggère, via une théorie appelée « see-saw picture », qu’ils sont les équivalents ultra-légers de particules très lourdes qui étaient présentes brièvement dans l’Univers primordial. La désintégration de ces particules lourdes pourrait avoir violé la symétrie CP d’une manière qui à conduit au déséquilibre actuel entre matière et antimatière. Si c’est bien de cette manière que le déséquilibre s’est produit, les scientifiques devraient également trouver une violation CP dans l’oscillation des neutrinos.

    Source : Symmetry Magazine

  • Est-ce que le Higgs donne leur masse aux neutrinos ?

    Posté le 23 mai 2013

    Neutrinos-HiggsSelon le Modèle Standard, le champ associé au boson de Higgs donne leur masse aux quarks et aux leptons chargés (électron, muon, tau). Cependant, de nombreux scientifiques pensent que les masses des neutrinos découlent, au moins en partie, d’un autre mécanisme encore inconnu.

    Des expériences telles que NOvA et LBNE pourraient nous aider à percer ce mystère.

    Source : Symmetry Magazine