Deux équipes distinctes de physiciens travaillant avec le Grand collisionneur de hadrons en Suisse ont identifié les signes d’une nouvelle particule fondamentale de la nature. Si les hypothèses abondent sur ce que pourrait être exactement cette particule – si tant est qu’elle existe – l’opinion la plus répandue semble être qu’il s’agit d’une version plus lourde du boson de Higgs, la particule qui explique pourquoi les autres particules ont une masse.
“Je ne pense pas que quiconque pense que cela soit concluant”, a déclaré l’ un des chercheurs, Kyle Cranmer, de l’université de New York, au New York Times. “Mais ce serait énorme si c’était vrai”
Après une interruption de plus de deux ans, le LHC a été remis en marche en juin pour continuer à fracasser des particules ensemble – cette fois au boson pour la première fois en 2012. )des niveaux d’énergie record d’environ 13 trillions d’électronvolts. (Au cas où vous vous poseriez la question, un électronvolt est une unité d’énergie égale à environ 1,602×10-19 joules, et 6,5 trillions d’électronvolts est deux fois le niveau d’énergie utilisé pour détecter le boson de Higgs…)
Depuis lors, les détecteurs CMS et ATLAS du LHC ont enregistré un pic d’activité à un niveau d’énergie particulier, correspondant à environ 750 gigaélectronvolts (GeV) – soit approximativement 750 milliards d’électronvolts.
Trouvé caché dans les débris des collisions proton-proton, ce signal inexpliqué pourrait être le signe d’une nouvelle particule qui ressemble au boson de Higgs, mais qui serait environ 12 fois plus lourde, avec une masse de 1 500 GeV.
“Lorsque tous les effets statistiques sont pris en considération… la bosse dans les données d’Atlas avait environ 1 chance sur 93 d’être un coup de chance, ce qui est beaucoup plus fort que la probabilité de 1 sur 3,5 millions de la simple chance, connue sous le nom de cinq sigma, considérée comme la norme d’or pour une découverte”, écrit Dennis Overbye pour le New York Times. “Cela pourrait ne pas être suffisant pour prendre la peine de le présenter dans un exposé, si ce n’est le fait que l’équipe concurrente du CERN, nommée CMS, a trouvé une bosse au même endroit.”
Cela dit, la signification statistique de ce qu’ils ont trouvé était encore très faible, avec le modèle standard de la physique des particules, et CMS n’en a vu que 10. Si l’on considère que ces résultats sont basés sur des données recueillies lors de quelque 400 trillions de collisions proton-proton, on peut affirmer que ces particules sont soit super rares, soit créées dans des conditions extrêmement difficiles à reproduire, soit inexistantes. Davide Castelvecchi rapporte pour Nature qu’ATLAS a détecté environ 40 paires de photons de plus que les nombres attendus à partir des
Nous aurons une meilleure idée de ce qui se passe réellement dans environ six mois, lorsque les équipes devraient avoir recueilli environ dix fois plus de données qu’elles ne le font actuellement. Mais si elles parviennent à confirmer l’existence de ce que l’une des chercheuses, Maria Spiropulu, de l’Institut de technologie de Californie (Caltech), a appelé “une bête de 750 milliards d’électrons-volts se désintégrant en deux photons”, ce sera aux physiciens théoriciens du monde entier de l’expliquer.