La désintégration qui confirme la théorie du modèle standard

Il n’aura pas fallu attendre longtemps après la remise en route, le 5 avril, du grand collisionneur de hadrons (Large Hadrons Collider – LHC) pour avoir de ses nouvelles. Quelques semaines en fait, avant que des chercheurs du CERN ne publient au sein de la revue Nature une étude décrivant leur observation de la désintégration d’un Méson B – une particule composite (entendre non élémentaire) – en deux muons.

Un phénomène qui ne se produit qu’exceptionnellement d’après les prédictions du modèle standard : quatre fois sur un milliard de désintégrations. 

C’est grâce à l’union des forces du CMS (Compact Muon Solenoid) et du LHCb (Large Hadron Collider Beauty) que cette désintégration très rare, a pu être observée pour la première fois après trois décennies d’efforts. Une étude publiée en 2013 relatait plus ou moins des résultats similaires, mais en dessous de la base des 5 sigmas pour obtenir le statut d’observation.

C’est désormais le cas puisque l’analyse conjointe des expériences CMS et LHCb atteint les 6,2 sigmas. Cette découverte, comme celle du Boson de Higgs, renforce donc le modèle standard, la théorie décrivant les interactions entre les particules élémentaires.

Vers une nouvelle physique

Les chercheurs espèrent grâce à ce genre de résultats ouvrir une voie « au-delà » du modèle standard et ainsi découvrir une nouvelle physique, telle que la supersymétrie, la théorie qui prédit une particule partenaire pour chacune des particules.

L’idée étant, comme le dit le CERN à propos de cette théorie, que « si nous nous posons encore toutes ces questions sur le fonctionnement interne de l’Univers, c’est peut-être parce que nous n’avons vu jusqu’à présent que la partie émergée de l’iceberg ».

Or, le but poursuivi par le LHC est justement de mieux comprendre l’Univers et ses nombreuses énigmes, notamment la nature de la matière noire. En ce sens, les futurs tests s’avéreront cruciaux!

Par Sébastien Tribot