Le Grand collisionneur de hadrons du CERN bat un nouveau record

En analysant les données relatives aux collisions d’ions de plomb très énergétiques, des chercheurs ont identifié la version antimatière la plus lourde connue d’un noyau atomique.

Des noyaux d’antihyperhélium-4

L’été dernier, la collaboration STAR avait annoncé la première observation de noyaux d’antihyperhydrogène-4. Décrit comme les plus lourds amas de particules d’antimatière (qui possèdent une charge opposée à leurs équivalents de matière) jamais vus, ceux-ci avaient été créés au sein du collisionneur relativiste d’ions lourds du laboratoire national de Brookhaven (New York).

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Un record récemment pulvérisé par Benjamin Dönigus, de l’université Goethe de Francfort, et ses collègues, qui ont obtenu les premières preuves solides de l’existence de noyaux d’antihyperhélium-4.

Menée en 2018, l’expérience avait impliqué le LHC, accélérateur de particules le plus grand et le plus puissant au monde, utilisé pour faire s’entrechoquer des éléments lourds afin qu’ils produisent des particules d’antimatière se regroupant pour former des noyaux plus complexes.

Researchers at the Large Hadron Collider found evidence of an unprecedentedly heavy and exotic form of antimatter in the aftermath of a collision between extremely fast lead ions https://t.co/3CFRYeBJKc

— New Scientist (@newscientist) April 22, 2025

Grâce à l’apprentissage automatique, l’équipe a identifié plusieurs noyaux d’antihyperhélium-4, se composant d’un nombre sans précédent d’antiprotons, d’antineutrons et d’antihyperons, qui sont essentiellement des versions plus lourdes de neutrons que l’on pense être produites dans les entrailles des étoiles ultra-denses. Pour Dönigus et ses collègues, la prochaine étape consistera à détecter des noyaux d’antimatière encore plus lourds.

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Une avancée significative

Cette nouvelle détection constitue une avancée significative, car le LHC reproduit brièvement les conditions qui régnaient au sein de l’Univers un millionième de seconde seulement après le Big Bang.

Si nos meilleurs modèles prévoient que la matière et l’antimatière auraient dû être créées en quantités égales lors de cet événement, le fait que la première domine aujourd’hui le cosmos suggère un certain déséquilibre. Établir précisément les particules susceptibles d’avoir émergé d’une telle « soupe chaude » contribuerait à éclaircir ce mystère.