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Nouvelle particule découverte au CERN : ça ressemble au boson de Higgs !
Crédit persint CEA/IRFU pour Atlas/CERN
4 Juillet 2012
Evénement dans le détecteur CMS ayant les caractéristiques d'un boson de Higgs qui décroit en deux photons (pointillés jaune prolongés par une ligne verte) Credit: CMS/CERN
Il s'agit d'un événement dans Atlas dans un autre canal de désintégration du boson de Higgs en 2 muons (en bleu) et 2 électrons (en rouge). Les rectangles verts représentent des détecteurs (chambres à muons) où seuls les muons laissent une trace. Crédit persint CEA/IRFU pour Atlas/CERN
Les détecteurs CMS et Atlas ont permis de découvrir une nouvelle particule qui pourrait bien bouleverser l’ensemble des connaissances de l’infiniment petit, décrit par la théorie du Modèle standard de la physique des particules !
La question que tout le monde se pose aujourd’hui est : s’agit-il du boson de Higgs ?
L’élément observé est un boson ressemblant à ce que l’on attend du boson de Higgs. Cependant les physiciens ne peuvent affirmer aujourd’hui s’il s’agit bien de cette particule. A terme, les prochaines expériences menées au LHC devraient permettre de déterminer s’il s’agit d’un Higgs standard, d’un Higgs plus exotique ou même d’un boson d’une nature totalement nouvelle.
Mais quelles que soient ses propriétés, cette nouvelle particule constitue une découverte majeure qui dépasse la Communauté des physiciens. C’est une avancée capitale pour la science qui ouvre la voix à un champ de recherche inconnu, donnant la possibilité aux physiciens de décrypter de nombreux mystères et de confirmer certaines théories dans les domaines de l’infiniment grand et de l’infiniment petit.
Rappel : qu’est-ce que le LHC ?
Situé dans un anneau de 27 kilomètres et enterré à 100 m sous terre à la frontière franco-suisse, près de Genève, Le LHC est le plus puissant des accélérateurs de particules au monde. Sa mission : accroître les connaissances en physique des particules et tenter de répondre à des questions actuellement sans réponse :
- Quelle est l’origine de la masse ?
- Pourquoi l’antimatière est-elle si rare dans l’Univers ?
- Quel phénomène est à l’origine de la formation de l’Univers ?
- Qu’est ce que la matière noire ?
- Notre espace-temps possède-t-il plus de quatre dimensions ?
Au sein de l’anneau, des flux de protons (ou d’ions) de très haute énergie circulent dans deux faisceaux tournant à contre-sens. Ces faisceaux se déplacent dans deux lignes sous vide séparées, mais ont quatre points d’interactions, où les particules se heurtent. Les quatre points d’interaction correspondent aux quatre outils de recherche du LHC : Atlas, CMS, Alice et LHCB. En se heurtant, les particules explosent, et l’énergie des protons (ou des ions) reçue est transformée en un ensemble de particules dites « exotiques », que les détecteurs de ces quatre expériences observent avec attention.
Ces détecteurs peuvent voir jusqu’à 600 millions de collisions par seconde et grâce aux expériences menées avec ces instruments, les chercheurs espèrent détecter la présence de la particule que tout le monde attend : le boson de Higgs.
Pour aller plus loin
- Univers, espace [25 Avril 2007]
- LHC : ouverture de la chasse aux particules ! [26 Mars 2010]
- Les expériences de Fermilab cernent le boson de Higgs [13 Mars 2009]
- Simulation et Recherche (5/5) [31 Août 2007]
- Physique des particules : nouveaux résultats sur le boson de Higgs [04 Août 2008]