Des chercheurs russes détectent des signes anormaux dans les données de l'expérience Belle II concernant le bottomonium

L'Institut de physique nucléaire de la branche sibérienne de l'Académie des sciences de Russie a récemment annoncé que des chercheurs russes ont découvert des phénomènes anormaux dans l'analyse des données de l'expérience internationale Belle II, indiquant que la structure de certains états excités du bottomonium pourrait être plus complexe que ne le prévoient les modèles traditionnels.

Le bottomonium est une classe de particules lourdes instables composées d'un quark bottom et d'un antiquark bottom. Evgueni Kovalenko, jeune chercheur à l'Institut de physique nucléaire de la branche sibérienne de l'Académie des sciences de Russie, a déclaré que l'analyse des données de l'expérience Belle II montre que certains états excités du bottomonium pourraient contenir des composants de quarks plus légers. En d'autres termes, ces particules, dans des états spécifiques, ne seraient peut-être pas de simples combinaisons quark bottom—antiquark bottom.

Selon les informations fournies, le dispositif expérimental Belle, situé au Japon, a été construit au tournant du siècle. Les expériences associées étudient les particules lourdes produites lors des interactions entre faisceaux de matière et d'antimatière, notamment les particules à courte durée de vie telles que le bottomonium et les mésons ψ. Le comportement et la structure de ces particules peuvent généralement être décrits par des modèles théoriques relativement simples, ce qui en fait des objets importants pour tester les théories de la physique des particules.

Les chercheurs ont découvert des anomalies lors de l'analyse des processus dits de « transition hadronique ». Ce processus désigne la transition du bottomonium vers un état d'énergie inférieure avec émission d'une paire de particules légères. Selon les prédictions théoriques, la fréquence des transitions associées accompagnées de la production de mésons π devrait être nettement supérieure à celle des processus similaires produisant des mésons η. Cependant, l'analyse des données de Belle II montre que la fréquence réelle de production des mésons η est bien supérieure aux prévisions théoriques.

Kovalenko a indiqué que la probabilité de formation des mésons η est supérieure d'environ deux ordres de grandeur à certaines estimations théoriques, ce qui pourrait suggérer que la structure interne des états de particules étudiés est plus complexe que ce que l'on supposait auparavant. Actuellement, l'équipe de recherche ne peut pas encore tirer de conclusions définitives sur la structure du bottomonium, mais cette différence a été observée, et la présence de composants de quarks légers pourrait fournir une explication à cette anomalie.