Éditorial (12/2014)

De l’hypothèse à la découverte

Une fois de plus, l’année qui s’achève n’a pas été avare en découvertes. Si le formidable exploit de la sonde Rosetta et de son robot Philae a fait la une de la presse ces dernières semaines, il ne doit pas occulter la découverte de plusieurs nouvelles particules lors d’expériences effectuées au CERN ou dans des laboratoires de par le monde. En voici quelques-unes.

Le LHC a permis de mettre en évidence deux nouveaux membres de la famille des baryons: Xi_b’^- et Xi_b*, formés de trois quarks différents. Bien que la théorie ait prédit leur existence, personne n’avait encore jamais pu les détecter.

Des chercheurs du CERN ont découvert un nouveau méson, qu’ils ont baptisé du doux nom de Ds3*(2860)x{02c9}. Il pourrait fournir de nombreuses informations sur les forces d’attraction agissant à l’intérieur des atomes.

Des physiciens de l’université de Princeton ont observé, pour la première fois, un fermion de Malorana. Cette particule, dont l’existence a été postulée par le physicien italien Ettore Malorana en 1937, a pour particularité d’être sa propre antiparticule.

Mais les plus mystérieuses sont celles qui constituent la masse manquante de l’Univers. Outre leurs effets gravitationnels, elles n’interagissent pas avec la matière - sauf peut-être dans certaines configurations, par interaction faible. Depuis une trentaine d’années, les scientifiques cherchent, par la théorie et l’expérience, à mettre en évidence ces particules fantômes qu’ils ont baptisées WIMP (acronyme de Weakly Interacting Massive Particles) et auxquelles le modèle de la supersymétrie attribue une masse équivalente à 10 à 10’000 fois celle du proton.

Et c’est en cette fin d’année qu’on entrevoit un mince espoir de résoudre ce mystère. En effet, deux équipes de chercheurs, du Harvard-Smithsonin Center for Astrophysics aux Etats-Unis et de l’université de Leiden, aux Pays-Bas, ont annoncé, chacune de leur côté, avoir détecté dans des amas lointains de galaxies, une faible émission de rayons X, qu’aucun élément chimique n’est capable de produire. Ces scientifiques avancent alors l’explication de la matière noire, ces rayons X pouvant résulter de la désintégration d’une particule jusque-là hypothétique et qui n’interagit que par la gravité: le neutrino stérile.

Enfin, pout terminer ce tour d’horizon, citons encore les axions, une autre particule hypothétique et ultralégère dont l’existence a été prédite par les physiciens il y a une quarantaine d’années, et à laquelle une équipe de l’université de Leicester attribue une anomalie repérée dans les enregistrements de l’observatoire spatial européen XMM-Newton.

Nouveaux baryons, nouveaux mésons, fermions de Malorana, cette fin d’année est riche en découvertes. Que va nous apporter l’an nouveau ? Neutrinos stériles, WIMP et axions sont encore dans le domaine de l’hypothèse. Mais n’oublions pas que le boson de Higgs est - lui aussi - resté très longtemps une particule hypothétique !

 

par Michel Giannoni