Un article basé sur des recherches conjointes du professeur YUAN Changzheng de l’Institut de physique des hautes énergies de l’Académie chinoise des sciences et du professeur Marek Karliner de l’Université de Tel Aviv en Israël, a été publié dans Lettres d’examen physique. Il signale une nouvelle source abondante d’antineutrons et d’hypérons. Ces rares particules subatomiques sont essentielles pour étudier les forces régissant le comportement de la matière aux plus petites distances, des noyaux atomiques aux étoiles à neutrons. Cet article a été sélectionné en tant qu’article « suggestion des éditeurs » et « Featured in Physics » pour la revue.
Les physiciens étudient le monde subatomique en bombardant leurs sujets d’une grêle de minuscules « balles » subatomiques. Sur la base de la façon dont ces « balles » rebondissent sur leur cible, on peut déduire une mine d’informations détaillées sur la structure de la cible. Cette méthode a été mise au point par Ernest Rutherford, qui l’a utilisée pour découvrir le noyau atomique il y a plus de 100 ans.
Différents types de « balles » subatomiques recouvrent différents aspects de la cible, tout comme les rayons X, les IRM et les scanners TEP révèlent diverses caractéristiques essentielles d’une partie du corps en imagerie médicale. Certains aspects importants de la force qui maintient ensemble les noyaux atomiques ne peuvent être étudiés qu’en projetant des particules appelées antineutrons et hypérons, qui sont actuellement très difficiles à produire et à contrôler.
Schéma de principe de la production d’antineutrons et de l’interaction avec un proton dans la cible. Crédit : IHEP
L’article souligne que ces particules généralement rares peuvent être produites en grandes quantités et facilement lancées en tant que retombées d’une future «usine super J/ψ». Il s’agit d’une installation proposée pour l’étude détaillée de types spécifiques de particules subatomiques avec une propriété appelée « charme caché », dont la découverte a été reconnue par un prix Nobel de physique. Cela ouvre de nouvelles perspectives de recherche en physique des particules et nucléaire, ainsi qu’en astrophysique et en physique médicale.
Les configurations traditionnelles doivent produire de nombreux types de faisceaux pour différentes expériences dédiées et doivent partager le temps d’accélérateur entre elles. Cela nécessite des ressources substantielles en termes de main-d’œuvre et de financement, empêchant ainsi de telles expériences. En revanche, l’approche proposée dans cette nouvelle recherche permettra des expériences avec différents faisceaux en même temps, ne nécessitant aucune infrastructure supplémentaire et un investissement supplémentaire minimal.
Référence : « Cornucopia of Antineutrons and Hyperons from a Super J/ψ Factory for Next-Generation Nuclear and Particle Physics High-Precision Experiments » par Chang-Zheng Yuan et Marek Karliner, 30 juin 2021, Lettres d’examen physique.
DOI : 10.1103/PhysRevLett.127.012003
