L'Hyperhélium-4 a désormais un homologue en antimatière
Ouais! Science! Les scientifiques du Grand collisionneur de hadrons du CERN – l'accélérateur de particules le plus puissant jamais construit – ont détecté la forme d'antimatière la plus lourde observée. Cette découverte est aussi importante que les avancées précédentes du CERN, comme la particule du boson de Higgs, la désintégration du méson B et les hypernoyaux.
Les scientifiques de l'ALICE (A Large Ion Collider Experiment) du Grand collisionneur de hadrons du CERN ont rapporté la présence d'une nouvelle particule d'antimatière appelée antihyperhélium-4, essentiellement le « jumeau maléfique » d'une autre particule étrange appelée hyperhélium-4. Cette forme de matière incroyablement exotique contient deux antiprotons, un antineutron et une particule instable appelée antilambda, composée de quarks subatomiques.
Cette découverte est importante car elle a permis aux physiciens d’étudier les conditions extrêmes du cosmos alors qu’il avait moins d’une seconde. Cela nous donne également un aperçu de l’un de nos plus grands mystères : le problème de l’asymétrie des baryons.
Lorsque l’univers a éclaté lors du Big Bang, la matière et l’antimatière auraient dû exister en quantités égales. Puisque les paires opposées s’annihilent toujours, toute la matière et l’antimatière auraient dû être converties en énergie pure. D’une manière ou d’une autre, nous nous sommes retrouvés avec un univers dominé par la matière ordinaire, avec juste un tout petit peu d’antimatière survivant. L’étude de l’hyperhélium et de son jumeau antimatière pourrait aider à résoudre ce casse-tête.
La découverte de l’antihyperhélium-4 est le résultat d’une expérience de collision réalisée avec le LHC en 2018. Il a projeté des ions plomb ensemble à des vitesses prodigieuses, recréant les conditions hyper chaudes de l’univers nouveau-né. Les chercheurs ont ensuite utilisé un modèle d’apprentissage automatique de pointe pour étudier les données de la collision. L’analyse a repéré la signature des particules d’antihyperhélium-4 alors qu’elles se désintégraient en d’autres particules.
L’antihyperhydrogène-4, plus léger, a également été repéré. Les chercheurs ont mesuré avec précision les masses de ces deux particules et ont pu faire correspondre les données avec les théories physiques les plus actuelles. Les résultats de l'expérience confirment que la matière et l'antimatière sont créées en proportions égales. Alors, qu’est-ce qui a fait pencher la balance si l’univers commençait avec des proportions égales ?
Les physiciens n’ont toujours pas de réponses adéquates. Cependant, le LHC reçoit des améliorations occasionnelles, comme celle qui a installé des aimants surdimensionnés pour des faisceaux plus nets au début du mois. Qui sait quels nouveaux extrêmes d’antimatière pourraient émerger ensuite ?
