Ils découvrent un antihipernúcleo

Ils réussissent à synthétiser un noyau d'antimatière composé par trois nucleones qu'un quark étranger contient.

Selon le modèle standard de particules, la matière est organisée chez trois familles. La première est formée par le quark là-haut, le quark en bas (les deux rapports constituants de neutrons et de protons), l'électron et le neutrino de l'électron (les deux leptones). La deuxième est formée par le quark enchanté, le quark étranger, et les leptones muón et neutrino muónico. La troisième famille est composée par les quark un sommet et un fond et les leptones tau et neutrino du tau. Toutes ces particules ont un spin semientier et c'est pourquoi ils sont fermiones (qui répondent à la Statistique de Fermi-Dirac). Pour organiser ces particules ils sont : les gluones (littéralement “pegamentones”) que les quarks unissent entre soi, en étant les responsables de la force nucléaire forte; les photons, des responsables des interactions électromagnétiques; et les particules W +, le W - et Z0 qui contrôlent les désintégrations et sont les responsables de la force nucléaire faible. Ces particules médiatrices ont toutes un spin entier et ils répondent à la statistique de Bose-Einstein, ils sont, donc, bosones.
Deux conclusions sont sorties de tout cela. La première consiste en ce que, depuis que se sont épuisées les lettres grecques pour les particules composées et les Nord-Américains sont entrés sur ce champ de la Physique de Hautes Énergies, s'utilise une terminologie assez peu élégante pas basée sur des mots gréco-latins. La deuxième consiste en ce que toute la matière qui nous entoure, nous voyons et nous frappons est seulement formée par la première famille du modèle. Le reste semble rester. Ainsi par exemple, nous pouvons seulement avoir des protons et des neutrons à coups de quarks là-haut et en bas. Avec neutrons et protons nous pouvons créer les noyaux de tous les éléments de la planche périodique, y compris ses isotopes, et en ajoutant des électrons nous avons les atomes.
Pour obtenir les particules de la deuxième et troisième des familles, ou des combinaisons d'elles, il faut rassembler beaucoup d'énergie dans un point, et attendre que se forment d'une manière spontanée des particules exotiques, grâce à équivalent une masse - énergie, bien qu'à un peu de temps ils se désintègrent dans des particules plus courantes. Des paires de particule - antipartícula se forment souvent.
Quelque chose de pareil a succédé au commencement du Big-Bang, quand se sont formées plusieurs de ces particules exotiques, mais toutes ont disparu à un peu de temps. Maintenant ils se rendent seulement dans des phénomènes naturels de hautes énergies ou dans nos accélérateurs.

Dans chaque collision du RHIC se produisent les centaines de particules qu'il faut analyser. Dans ce cas grâce au détecteur STAR. Une fontaine : Brookhaven National Laboratory.

La synthèse de particules à partir d'une énergie n'est pas simple, plus d'emmerdeuses sont les particules à synthétiser plus d'énergie on a besoin de lui, et les particules de la deuxième et troisième famille sont assez lourdes (de plus en plus d'emmerdeuses). De plus, il n'est pas possible d'obtenir quarks isolés dès qu'il faut créer des particules composées (bariones ou des auberges) qu'ils les contiennent. La manière pour le faire est d'accélérer des particules courantes dans un accélérateur jusqu'à une vitesse proche de celle de la lumière (la vitesse envers laquelle ils ont beaucoup d'énergie cinétique) et les faire heurter entre soi. Pour pouvoir faire cela les particules dans une question elles ont à être lourdes eléctricamente et profiter des champs électromagnétiques pour pouvoir les accélérer et les confiner.
De plus, comme il tarde un temps à les accélérer, et on ne peut pas construire un très long tunnel, les fait être tourné dans un anneau. Ici le premier problème surgit. Toute particule chargée dans accélération (et elle forcer depuis à tourner dans des cercles est une forme d'accélération) émet une radiation sincrotón, en perdant une énergie dans le processus. Dès que, pour atteindre une haute énergie, il est nécessaire de mettre plus d'énergie qu'il est perdu par radiation sincrotón.
Une manière de le résoudre est d'utiliser les particules lourdes (comme par exemple des protons), qui sont en général particules composées qui ne donnent pas de collisions propres, mais qui permettent d'atteindre beaucoup d'énergie sans beaucoup de perte par radiation sincrotón. Le comble du comble est de faire choquer des noyaux d'atomes pesés comme l'or, en faisant des ions de cet élément circuler par un accélérateur.
Une installation qui se consacre précisément à ce travail est le Colisionador d'Ions Lourds Relativistas ou RHIC dans Brookhaven National Laboratory. Il consiste en accélérateur de presque quatre kilomètres de circonférence. Récemment, les hommes de science qui travaillent là ont synthétisé l'antinoyau (le noyau composé par des particules d'antimatière) plus massif jusqu'à la date, en publiant sa trouvaille dans Science Express le quatre mars passé.
Comme c'est un antinoyau il a une charge électrique négative au lieu d'un positif. Dénommé antilambda contient concrètement un antiproton, un antineutron et une particule neutre. C'est le premier antinoyau dans être créé qu'un antiquark étranger contient, puisque cet antilambda contient un antiquarks arrive, un antiquark en bas et un antiquark étranger.
Selon Horst Stoecker, de l'Association allemande Helmholtz, cette découverte pourrait avoir quelques conséquences sans précédents dans notre vision du monde, puisque cette antimatière ouvrirait la porte à une nouvelle dimension dans la lettre de noyaux. Jusqu'à il y a peu on croyait que la synthèse de ce type de noyaux était impossible.
Cette découverte pourrait aider à la création de modèles d'étoiles de neutrons et quand une fraction a exploré les asymétries fondamentales dans l'univers primitif, juste deuxième après le Big-Bang.
Les physiciens qui se consacrent à cette affaire utilisent fréquemment les tréteaux périodiques des éléments qui sont tridimensionnels. Dans celles-ci les isotopes distincts sont pas tenus en compte, mais un nombre quantique extra dénommé étonnement qui dépend de la présence de quarks des étrangers. Pour la matière ordinaire ce nombre quantique vaut un zéro. Quand il y a plus de l'un de ces quarks alors à ces noyaux on les nomme hypernoyaux ou antihipernúcleos s'ils sont d'une antimatière. Cette découverte consiste en synthèse du premier antihipernúcleo.

La planche périodique dans laquelle est tenu en compte l'étonnement (l'axe vertical), le nombre de protons (Z) et le nombre de neutrons (N). La partie négative des axes correspondent aux antiparticules. Les antiéléments sont dénotés par une ligne horizontale sur son symbole. Le noyau reciéntenme découvert est en bas à la gauche marqué est rose. Une fontaine : Brookhaven National Laboratory.

Chez des vedettes paralysées, comme une vedette de neutrons, il peut arriver que l'étonnement n'est pas nul, donc cette trouvaille pourrait aider à distinguer entre les modèles qui décrivent les états exotiques de la matière qui essaient d'expliquer ces objets. Sur le passé on a spéculé sur l'existence possible d'objets paralysés composés principalement de matière étrangère (de quarks des étrangers).
Cette trouvaille pourrait aider à comprendre de plus la violation de la symétrie fondamentale entre une matière et une antimatière. Comme nous savons déjà, pendant le Big Bang un excès de matière s'est produit sur une antimatière et en cette raison l'Univers n'est pas seulement un nuage de radiation, mais il y a une matière et pratiquement il n'y a pas d'antimatière. Ce problème de l'asymétrie de matière - antimatière constitue un problème encore pour résoudre dans la Physique.
Avec le RHIC certains microsecondes atteignent une densité d'énergie comparable avec les existantes après le Big Bang, mais dans les collisions entre des ions d'or ils se produisent quarks et antiquark dans la même quantité. La rupture de cette symétrie a eu à se produire, donc, à une énergie encore plus grande ou à être très subtil. Pour pouvoir essayer de résoudre ce mystère on peut s'agir de mesurer des déviations subtiles entre une matière et une antimatière. Zhangbu Xu, du Brookhaven, croit qu'il y a bons des expectatives dont des mesures futures dans le RHIC permettent de résoudre ce mystère. L'équipe du détecteur STAR a trouvé que la taxe à laquelle les antinoyaux elle est produite est consistante avec l'espéré si nous nous basons sur la statistique de la soupe de quarks qui est généré dans les collisions. En extrapolant les résultats obtenus, les hommes de science de cette institution croient qu'ils pourront découvrir des antinoyaux encore plus pesés dans les proches collisions. Il y a des prédictions selon lesquelles il y a des noyaux le double de pesés que le découvert que des étrangers contiennent quarks et qu'ils peuvent être spécialement stables.

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Des fontaines et des références :
Un communiqué de presse de Brookhaven National Laboratory.