UNE NOUVELLE PARTICULE décelée par ATLAS et CMS

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17 mars 2016

Les deux détecteurs ATLAS et CMS du
grand collisionneur à Hadrons du CERN ont
détecté un signal qui correspondrait à une
nouvelle particule, qu'aucune théorie n'avait prédite



Une illustration en images de synthèse représentant une collision de protons. Rex Features/REX/SIPA


Le CERN est-il en train de préparer une révolution pour les prochains mois ?

Oui, si les résultats discutés cette semaine au 51e rencontre de Moriond (dans la Vallée d’Aoste, en Italie) se trouvent confirmés.
Le signal enregistré indépendamment par les deux détecteurs CMS et ATLAS placé sur le LHC
indique l’existence d’une particule six fois plus lourde que le Higgs,
soit d’une masse de 750 GeV, qui semble se désintégrer en deux photons, deux grains de lumière.

Si c’est confirmé, "Ce sera la première particule de la nouvelle physique !" explique Philippe Chomaz, directeur de l’Irfu,
(l’Institut de Recherche sur les lois Fondamentales de l’Univers), au CEA.
Cette physique encore au delà du modèle standard auquel appartenait encore le Higgs.
Et autant dire que cette éventuelle nouvelle-venue laisse déjà la communauté bouche bée !

Aucun théoricien n’a prédit cette particule

En effet, aucune théorie - parmi celles utilisées le plus souvent - ne prédit une telle entité.

Au point que beaucoup reprennent avec humour le mot du physicien Isaac Rabi lorsqu’en 1936,
le muon, le cousin poids-lourd de l’électron a été découvert : "Mais qui a commandé ça ?!" avait-il alors demandé à ses collègues.
"C’est vrai que la physique fondamentale a été riche en évènements ces derniers temps, reprend Yves Sirois, de l’expérience CMS (CERN) et de l’Ecole Polytechnique/CNRS,
il y a eu le boson de Higgs puis les ondes gravitationnelles, les deux avaient été prédits des décennies avant leur détection.

Le premier par Brout, Englert et Higgs et le second par Einstein lui-même.

Mais aucun théoricien n’a prédit cette particule - encore hypothétique - de 750 GeV !"

Pour l’heure, les membres des deux expériences CMS et ATLAS ont rassemblé leurs mesures en espérant
atteindre le fameux écart-type de 5 sigma chacun, indispensable en physique des particules
pour qu’une observation devienne un vrai « résultat ».

Il signifie, pour les deux expériences, un résultat fiable à un dix milliardième près et correspondrait
à une chance sur dix milliards que ce soit un signal parasite !
Ce fut le cas pour le Higgs en 2012.

"L’attente et la tension étaient palpables aujourd’hui à Moriond" raconte Yves Sirois.
Car les équipes ont fait un peu les « fond de tiroirs » en matière de données : d’abord celles mesurées
depuis que le LHC fonctionne à plein régime à une énergie de 13 TeV, c’est-à-dire depuis juin 2015.

A cette première série "Atlas a pu parvenir à 3,9 sigma" explique Bruno Mansoulié, membre de l’équipe d’Atlas, physicien à l’Irfu (CEA).

Mais les équipes ont aussi examiné les données accumulées lorsque la machine ne tournait qu’à 8 TeV.
"En les rassemblant nous parvenons à 3,4 sigma pour CMS" reconnaît Yves Sirois. Pas encore assez pour annoncer un résultat.
Il va donc falloir encore un peu de patience – et de collisions entre protons et donc de données- pour parvenir au résultat renversant".

Une piste pour expliquer la fameuse matière noire de l'Univers

Le LHC ne redémarrera qu’en mai 2016…
"Entre le redémarrage et le mois d'août, chacune des expériences aura trois fois plus de données !
précise Bruno Mansoulié,
alors nous pourrons vraiment conclure à l’existence de cette particule de 750 GeV."

Et d’ici le mois de mai, pas question de souffler, car déjà plus de 200 propositions théoriques ont été divulguées pour expliquer l’ « ovni » qui aurait débarqué au Cern.

Le mode de désintégration en deux photons interdit en effet certaines caractéristiques quantiques de la particule fantôme.

Mais le champ des possibles est encore très vaste ! Serait-il un second boson de Higgs plus massif ? ou un « graviton » ,

cette fameuse particule élémentaire hypothétique qui transmettrait la gravité et que les physiciens considéraient il y a encore peu de temps hors de leur portée ?

"A moins qu’elle ne soit elle-même le fruit de la désintégration d’une particule plus lourde" reprend Yves Sirois.

Dans ce cas, elle pourrait peut être expliquer la masse cachée du Cosmos, cette fameuse matière noire qui constitue 27% du contenu de l’Univers…[/b]


Source - http://www.sciencesetavenir.fr/fondamental/particules/20160317.OBS6655/une-revolution-de-la-physique-se-prepare-t-elle-au-cern.html

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