L’équipe de l’expérience BaBar a annoncé que ses dernières données suggèrent des failles possibles dans le modèle standard de la physique des particules, la description dominante du fonctionnement de l’Univers à l’échelle subatomique.
Les derniers résultats de l’expérience BaBar pourraient suggérer un surplus par rapport aux prédictions du Modèle standard d’un type de désintégration de particules appelé “B to D-star-tau-nu”. Dans cet art conceptuel, un électron et un positron entrent en collision, ce qui donne un méson B (non représenté) et un méson B-bar antimatière, qui se désintègre ensuite en un méson D et un lepton tau ainsi qu’un antineutrino plus petit. (Greg Stewart / SLAC National Accelerator Laboratory)
Soumis pour publication dans le journal Physical Review Lettersl’analyse des données de BaBar, une expérience de physique des hautes énergies basée au SLAC National Accelerator Laboratory à Menlo Park, montre qu’un type particulier de désintégration de particules appelé “B to D-star-tau-nu” se produit plus souvent que le modèle standard ne le prévoit.
Dans ce type de désintégration, une particule appelée méson B-bar se désintègre en un méson D, un antineutrino et un lepton tau. Bien que le niveau de certitude de l’excès (3,4 sigma en langage statistique) ne soit pas suffisant pour affirmer une rupture avec le modèle standard, les résultats sont un signe potentiel de quelque chose qui ne va pas et sont susceptibles d’avoir un impact sur les théories existantes, y compris celles qui tentent de déduire les propriétés des bosons de Higgs.
“L’excès par rapport à la prédiction du modèle standard est excitant”, a déclaré Michael Roney, professeur à l’Université de Victoria au Canada, et porte-parole de BaBar. “Les résultats sont nettement plus sensibles que les études publiées précédemment sur ces désintégrations. Mais avant que nous puissions affirmer qu’il s’agit d’une véritable découverte, d’autres expériences doivent la reproduire et écarter la possibilité qu’il ne s’agisse pas seulement d’une fluctuation statistique improbable.”
L’expérience BaBar, qui a recueilli des données sur les collisions de particules de 1999 à 2008, a été conçue pour explorer divers mystères de la physique des particules, notamment pourquoi l’univers contient de la matière, mais pas d’antimatière. Les données de la collaboration ont contribué à confirmer une théorie matière-antimatière pour laquelle deux chercheurs ont reçu le prix Nobel de physique en 2008.
Les chercheurs continuent d’appliquer les données BaBar à toute une série de questions en physique des particules. Ces données ont, par exemple, soulevé de nouvelles questions sur les bosons de Higgs, qui résultent du mécanisme censé conférer leur masse aux particules fondamentales. On prévoit que les bosons de Higgs interagissent plus fortement avec les particules plus lourdes – telles que les mésons B, les mésons D et les leptons tau dans l’étude BaBar – qu’avec les particules plus légères, mais le Higgs postulé par le modèle standard ne peut pas être impliqué dans cette désintégration.
“Si les désintégrations excessives observées sont confirmées, il sera passionnant d’en découvrir la cause”, a déclaré le Dr Abner Soffer, coordinateur de la physique de l’étude BaBar et professeur associé à l’université de Tel Aviv. D’autres théories impliquant une nouvelle physique attendent dans les coulisses, mais les résultats de BaBar écartent déjà un modèle important appelé le modèle à deux doublets de Higgs.”
“Nous espérons que nos résultats stimuleront la discussion théorique sur ce que les données nous disent au sujet de la nouvelle physique”, a conclu le Dr Soffer.
