Découverte d'une violation de la symétrie charge-parité dans les désintégrations de baryons au CERN

Le 25 mars 2025, lors des Rencontres de Moriond à La Thuile, en Italie, la collaboration LHCb du CERN a annoncé une avancée majeure dans la compréhension des différences entre matière et antimatière. En analysant les données du Grand collisionneur de hadrons (LHC), l'équipe internationale a observé une asymétrie significative dans le comportement des baryons, tels que les protons et les neutrons, par rapport à leurs équivalents en antimatière. Cette découverte pourrait fournir des pistes pour expliquer pourquoi l'univers est principalement composé de matière.

La violation de la symétrie charge-parité (CP) a été observée pour la première fois dans les années 1960 chez les mésons, des particules constituées d'un quark et d'un antiquark. Cependant, jusqu'à présent, aucune violation de CP n'avait été détectée dans les baryons, qui sont composés de trois quarks. L'expérience LHCb a analysé un grand nombre de désintégrations de baryons Λ

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en protons, kaons et pions, mettant en évidence une différence significative entre les taux de désintégration des baryons et de leurs antiparticules. Cette asymétrie, mesurée à 2,45 % avec une incertitude d'environ 0,47 %, dépasse le seuil statistique requis pour confirmer la violation de CP dans ce type de désintégration.

Cette observation ouvre de nouvelles perspectives pour tester le Modèle standard de la physique des particules et rechercher des phénomènes au-delà de ce cadre théorique. En effet, bien que le Modèle standard prévoie une violation de CP, l'ampleur de cette violation est insuffisante pour expliquer l'abondance de la matière dans l'univers. La découverte de cette asymétrie dans les baryons suggère l'existence de nouvelles sources de violation de CP, incitant les scientifiques à poursuivre leurs recherches pour mieux comprendre les lois fondamentales de la nature.

Pour plus d'informations, vous pouvez consulter le communiqué de presse du CERN sur cette découverte.

Sources

  • Il Fatto Quotidiano

  • Fisica delle Particelle | Dall’esperimento LHCb del CERN nuovi indizi sulla differenza tra materia e antimateria. Anche Unife nel team della scoperta

  • Osservato al Cern il duello tra materia e antimateria - Fisica e Matematica - Ansa.it

  • Materia allo specchio: osservata per la prima volta una differenza di comportamento tra barioni e anti-barioni

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