Hexaquark

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En physique des particules, les hexaquarks ou sexaquarks[1] font partie d'une nombreuse famille de particules hypothétiques, chacun comprenant six quarks ou antiquarks de n'importe quelle saveur. Des scientifiques avancent que la matière noire, substance hypothétique, serait constituée d'hexaquarks[2].

Description

Six quarks ainsi assemblés pourraient produire une particule dotée d'une charge de couleur nulle. Par exemple, l’hexaquark pourrait contenir six quarks qui proviendraient de deux baryons très fortement liés (un dibaryon), ou trois quarks et trois antiquarks[3]. Selon le modèle standard de la physique des particules, les dibaryons seraient stables une fois formés. En 1977, le physicien Robert Jaffe propose en effet qu'un dibaryon H composé des six quarks udsuds (up, down, strange, up, down, strange) pourrait résulter de la combinaison de deux hypérons uds[4].

Quelques expériences ont été proposées pour détecter les désintégrations et les interactions des dibaryons. Dans les années 1990, plusieurs désintégrations ont été proposées pour les dibaryons, mais aucune n'a été confirmée[5],[6],[7].

Une théorie avance que des particules étranges comme les hypérons[8] et les dibaryons[9] pourraient apparaître à l'intérieur d'une étoile à neutrons, modifiant son rapport masse–rayon, phénomène pouvant être détecté. En conséquence, les mesures d'étoiles à neutrons permettraient de déterminer quelques propriétés des dibaryons[10].

Constituant hypothétique de la matière noire

En 2014, un dibaryon potentiel a été détecté au Centre de recherche de Jülich, d'une énergie d'environ 2 380 MeV. Le Centre a déclaré que ce résultat confirme ses observations de 2011, mais avec une méthode reproductible[11],[12]. Cette particule, qui a existé durant 10−23 secondes, a été nommée « d*(2380) »[13] (prononcé « D-star hexaquark » en anglais). Cette particule serait composée de trois quarks up et de trois quarks down. Elle a été proposée comme constituant de la matière noire[14],[15]. Des scientifiques écrivent : « Dans cette première étude, nous démontrons que des condensats de Bose-Einstein stables de d*(2380) auraient pu se former dans les premiers moments de l'Univers primordial, avec un taux de création suffisamment élevé pour être des candidats plausibles pour la [matière noire]. »[trad 1],[16].

Notes et références

(en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de la page de Wikipédia en anglais intitulée « Hexaquark » (voir la liste des auteurs).

Citations originales

  1. ↑ (en) « In this first study, we show stable d*(2380) Bose–Einstein condensates could form in the primordial early universe, with a production rate sufficiently large that they are a plausible new candidate for DM. »

Références

  1. ↑ (en) Paul Sutter, « Oddball sexaquark particles could be immortal, if they exist at all », LiveScience,
  2. ↑ (en) Chelsea Gohd, « Did this newfound particle form the universe's dark matter? », Space.com,
  3. ↑ (en) J. Vijande, A Valcarce et J.-M. Richard, « Stability of hexaquarks in the string limit of confinement », Physical Review D, vol. 85, no 1,‎ , p. 014019 (DOI 10.1103/PhysRevD.85.014019, Bibcode 2012PhRvD..85a4019V, arXiv 1111.5921)
  4. ↑ (en) R. L. Jaffe, « Perhaps a Stable Dihyperon? », Physical Review Letters, vol. 38, no 5,‎ , p. 195–198 (DOI 10.1103/PhysRevLett.38.195, Bibcode 1977PhRvL..38..195J)
  5. ↑ (en) J. Belz et al. (BNL-E888 Collaboration), « Search for the weak decay of an H dibaryon », Physical Review Letters, vol. 76, no 18,‎ , p. 3277–3280 (PMID 10060926, DOI 10.1103/PhysRevLett.76.3277, Bibcode 1996PhRvL..76.3277B, arXiv hep-ex/9603002)
  6. ↑ (en) R. W. Stotzer et al. (BNL-E836 Collaboration), « Search for H dibaryon in He-3 (K-, k+) Hn », Physical Review Letters, vol. 78, no 19,‎ , p. 3646–36490 (DOI 10.1103/PhysRevLett.78.3646, Bibcode 1997PhRvL..78.3646S)
  7. ↑ (en) A. Alavi-Harati et al., « Search for the weak decay of a lightly bound H0 dibaryon », Physical Review Letters, vol. 84, no 12,‎ , p. 2593–2597 (PMID 11017277, DOI 10.1103/PhysRevLett.84.2593, Bibcode 2000PhRvL..84.2593A, arXiv hep-ex/9910030)
  8. ↑ (en) V. A. Ambartsumyan et G. S. Saakyan, « The Degenerate Superdense Gas of Elementary Particles », Soviet Astronomy, vol. 37,‎ , p. 193 (Bibcode 1960SvA.....4..187A, lire en ligne)
  9. ↑ (en) S. Kagiyama, A. Nakamura et T. Omodaka, « Compressible bag model and dibaryon stars », Zeitschrift für Physik C, vol. 56, no 4,‎ , p. 557–560 (DOI 10.1007/BF01474728, Bibcode 1992ZPhyC..56..557K)
  10. ↑ (en) A. Faessler, A. J. Buchmann et M. I. Krivoruchenko, « Constraints to coupling constants of the ω- and σ-mesons with dibaryons », Physical Review C, vol. 56, no 3,‎ , p. 1576–1581 (DOI 10.1103/PhysRevC.56.1576, Bibcode 1997PhRvC..56.1576F, arXiv nucl-th/9706080)
  11. ↑ (en) « Exotic Particle Confirmed », Forschungszentrum Jülich,
  12. ↑ (en) Richard Chirgwin, « Massive news in the micro-world: a hexaquark particle », The Register,
  13. ↑ (en) P. Adlarson et al., « Evidence for a New Resonance from Polarized Neutron-Proton Scattering », Physical Review Letters, vol. 112, no 2,‎ , p. 202301 (DOI 10.1103/PhysRevLett.112.202301, Bibcode 2014PhRvL.112t2301A, arXiv 1402.6844)
  14. ↑ (en) M. Bashkanov, « A new possibility for light-quark dark matter », Journal of Physics G, vol. 47, no 3,‎
  15. ↑ (en) Michelle Starr, « Physicists Think We Might Have a New, Exciting Dark Matter Candidate », Science Alert,
  16. ↑ (en) M. Bashkanov et D. P. Watts, « A new possibility for light-quark dark matter », Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics, vol. 47, no 3,‎ , p. 03LT01 (ISSN 0954-3899, DOI 10.1088/1361-6471/ab67e8).

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