Des physiciens affirment avoir trouvé la preuve la plus solide à ce jour d'un glueball, une particule faite entièrement de force. La découverte, rapportée dans Nature, pourrait répondre à une question qui intrigue les chercheurs depuis plus de 40 ans. Un glueball est étrange car il ne contient aucune matière. Il est construit purement à partir de gluons, les particules qui portent la force nucléaire forte et maintiennent les noyaux atomiques ensemble.
Une particule de force pure
La plupart des particules, comme les protons et les neutrons, sont faites de quarks. Les gluons agissent comme de la colle, liant les quarks à l'intérieur de ces particules. La théorie a longtemps prédit que les gluons pouvaient aussi se lier entre eux, formant une particule sans quarks. Cette particule est le glueball. En trouver un prouverait que la force seule peut créer un objet stable. Pendant des décennies, les recherches n'ont rien donné de convaincant, car les signaux de type glueball sont faciles à confondre avec des particules ordinaires.
Comment les scientifiques ont trouvé le candidat
L'équipe de recherche a passé au crible les données de collisions de particules à haute énergie. Ils ont cherché une particule avec une masse spécifique et une manière spécifique de se désintégrer. Les données ont montré un excès clair d'événements correspondant aux prédictions théoriques pour le glueball le plus léger. L'équipe a comparé le signal à chaque particule ordinaire connue qui pourrait l'imiter. Aucune ne correspondait aussi bien. Le résultat n'est pas une preuve finale, mais les chercheurs disent que c'est la correspondance la plus proche jamais trouvée.
Ce que la confirmation signifierait
Un glueball confirmé donnerait aux physiciens un nouvel outil pour tester la théorie des interactions fortes, connue sous le nom de chromodynamique quantique. Cela montrerait aussi comment les forces les plus fondamentales de l'univers créent la structure. La recherche n'est pas terminée. L'équipe veut refaire l'expérience avec plus de données et une précision plus élevée. Si le signal survit, le glueball passera de la prédiction au fait, et une longue chasse se terminera enfin. Pour l'instant, disent les chercheurs, les nouvelles données leur donnent le meilleur aperçu à ce jour d'une particule que beaucoup doutaient de jamais trouver.