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La masse de la particule Xib*0 est révélée par un signal clair (en bleu) au-dessus du niveau du bruit de fond (en rouge). © Cern-CMS
Les baryons Xi sont une famille de baryons connus pour être très instables et se désintégrer en une cascade de particules du modèle standard. Ils sont constitués de trois quarks, avec très souvent au moins un quark étrange et toujours un seul quark u ou d. On peut les exciter à la façon d'un atome d'hydrogène dont l'électronélectron aurait été porté à un niveau d'énergieénergie supérieur, par exemple en raison d'une collision. Une fois sur ce niveau, l'atome doit se désexciter en émettant un photonphoton accompagnant le retour de l'électron à son niveau d'énergie fondamental.
Un court tour guidé du Cern. © CernTV, YouTube
Un phénomène similaire vient d'être observé dans les collisions du LHCLHC, ou plutôt découvert dans les données accumulées pendant l'année 2011 en provenance d'un échantillon d'événements produits par 530 milliards de collisions protonproton-proton. On connaissait déjà le baryon Xi neutre b constitué d'un quark étrange, d'un quark u et d'un quark b puisqu'il avait été découvert avec le Tevatron. Le détecteur CMSCMS vient donc de découvrir un état excitéétat excité de ce baryon, une particule avec une massemasse de 5.945,0 ± 2,8 MeV soit presque 6 fois plus lourde qu'un proton. Comme pour le cas d'une précédente particule mise au jour par Atlas, un nouvel état du bottomium, il ne s'agit pas d'une véritable surprise et encore moins d'une particule relevant d'une physiquephysique au-delà du modèle standardmodèle standard. Il s'agit juste d'une conséquence assez simple de la QCD, la chromodynamique quantiquechromodynamique quantique.
Croisons les doigts pour que le LHC révèle non seulement l'existence du boson de Higgs mais aussi des signes de la supersymétrie cette année. En attendant, les détails sur la découverte des chercheurs de la collaboration CMS sont disponibles sur arxiv.
