Au Cern, une expérience éclaire l’un des plus grands mystères de l’Univers

L’analyse du résultat des collisions de particules a révélé deux nouveaux cas de « violation de CP », un phénomène qui explique pourquoi notre Univers contient plus de matière que d’antimatière.

Matière et antimatière

L’antimatière se révèle similaire à la matière ordinaire, à la différence près que ses particules possèdent une charge opposée. Évidemment, une telle particularité a des implications majeures : si la matière et l’antimatière se rencontraient, elles s’annihileraient mutuellement dans une explosion d’énergie.

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Alors que nos meilleurs modèles estiment que celles-ci auraient dû être créées en quantités égales lors du Big Bang, le fait que nous soyons là aujourd’hui indique que la première domine aujourd’hui le cosmos.

La violation de CP fait référence aux processus, tels que la désintégration des particules, qui produisent plus de matière que d’antimatière. Dans le cadre de travaux publiés dans la revue Physical Review Letters, Ozlem Ozcelik et ses collègues en ont identifié deux nouveaux exemples, en utilisant le LHC, l’accélérateur de particules le plus grand et le plus puissant au monde.

En analysant les données relatives aux collisions de protons, connues pour créer une variété de particules de matière et d’antimatière, l’équipe a découvert qu’un « baryon lambda » se désintégrait à une vitesse différente de son équivalent antimatière, indiquant une première violation de CP. Une autre expérience a révélé un scénario similaire pour un « méson de beauté ».

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Des données cruciales

Selon Ozcelik, le modèle standard de la physique des particules (notre meilleure description du monde subatomique à ce jour) prédit de nombreuses violations de CP, y compris celles qui viennent d’être détectées, mais elles n’ont pas un effet suffisamment important pour expliquer le déséquilibre matière-antimatière au sein du cosmos.

Pour l’affiner, il est donc essentiel d’en rechercher de nouvelles et de les mesurer avec précision.

Fixée à 2030, une nouvelle série d’expériences permettra de recueillir des données pour un nombre encore plus important de particules, qui devraient contribuer à faire encore un peu plus la lumière sur ce mystère tenace.

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L’an passé, des physiciens avaient créé les plus lourds noyaux d’antimatière jamais obtenus.