Les scientifiques explorent le « zeptovers », une échelle 100 milliards de fois plus petite qu’un atome

Une équipe dirigée par des scientifiques de l’Université de Cambridge a détecté des interactions entre particules à une échelle décrite comme étant 100 milliards de fois plus petite qu’un atome. Certains physiciens appellent ce domaine le « zeptovers », d’après le zeptomètre, une unité égale à un billionième de milliardième de mètre.

Ces résultats proviennent d’une expérience menée au Grand collisionneur de hadrons (LHC), l’accélérateur de particules exploité par le CERN à la frontière franco-suisse. Les chercheurs ont examiné les particules produites lors de collisions à haute énergie, notamment le quark beauté, également appelé quark bottom.

Les quarks beauté existent environ 1,5 billionième de seconde avant de se désintégrer en d’autres particules. Malgré leur courte durée de vie, l’équipe a détecté leurs interactions à l’échelle d’un sextillionième de mètre.

Ces travaux pourraient offrir un moyen de tester des théories sur la matière noire, qui représente environ 25 % de l’énergie totale de l’Univers, selon le rapport source. La matière noire n’interagit pas avec la lumière et a été observée par son influence gravitationnelle sur la matière ordinaire et sur la formation de structures telles que les galaxies.

Certaines théories suggèrent que les particules présentes à ces échelles infimes pourraient être particulièrement sensibles à la matière noire, qui pourrait influer sur la façon dont les quarks interagissent et se désintègrent. Les chercheurs affirment que la collecte de données supplémentaires pourrait les aider à étudier cette possibilité et à rechercher de nouvelles particules.

« Nous frappons aux portes du zeptovers », a déclaré à BBC News le physicien de Cambridge Harry Cliff, qui a dirigé l’analyse des données. Il a expliqué que l’équipe souhaite explorer davantage ce domaine, mais qu’elle aura besoin de données supplémentaires.

Le détecteur LHCb du CERN doit être modernisé grâce à un financement de 150 millions de livres apporté par les 28 pays participants. Ces améliorations lui permettraient d’enregistrer ces désintégrations dix fois plus fréquemment. Toutefois, l’agence britannique pour la recherche et l’innovation (UKRI) a annoncé qu’elle ne fournirait plus sa part du financement de la modernisation, suscitant des inquiétudes quant au rôle du pays dans les études à venir.

Tim Gershon, qui coordonne la collaboration internationale LHCb, a déclaré à BBC News que cette décision pourrait mettre en péril la pleine participation du Royaume-Uni aux recherches futures. Il a également averti qu’une participation réduite pourrait limiter les possibilités de formation des chercheurs en début de carrière. Mary Richardson-Slipper, membre de l’équipe ayant fait la découverte, a indiqué qu’elle cherchait du travail à l’étranger, car elle estimait que les possibilités étaient plus nombreuses hors du Royaume-Uni.

L’UKRI a déclaré à BBC News que le Royaume-Uni demeure pleinement engagé au CERN et qu’il en est le deuxième financeur, avec une contribution d’environ 175 millions de livres par an. L’agence a expliqué avoir choisi de soutenir d’autres investissements dans les infrastructures après avoir reçu plus de propositions de financement prometteuses qu’elle ne pouvait en financer.

Le physicien Brian Cox, qui n’a pas participé à l’étude, a qualifié le résultat d’important et critiqué la décision de financement, avertissant qu’elle pourrait nuire à la réputation scientifique du Royaume-Uni et à son futur programme de recherche.

Sources: Folha Ciência.