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Première observation de l'antihélium
L'une des grandes questions qui préoccupent les cosmologistes et les physiciens des particules est la répartition de la matière et de l'antimatière dans l'Univers. C'est certain regards c'est si la matière domine le cosmos mais les apparences peuvent être trompeuses. Nous vivons peut-être dans un coin de l'univers dominé par la matière.
Aujourd'hui, nous constatons qu'il y a un peu d'antimatière supplémentaire dans notre coin grâce au travail de la collaboration STAR au Relativistic Heavy Ion Collider du Brookhaven National Laboratory aux États-Unis.
Ces types ont réuni 10^9 noyaux d'or à des énergies de 200 GeV et ont repéré 18 antinoyaux d'hélium-4 dans l'épave qui s'en est suivie. C'est une réalisation impressionnante par rapport aux normes - à tout le moins, nous savons maintenant que l'antihélium-4 peut exister.
Ces types d'impacts créent une goutte chaude d'un nombre plus ou moins égal de quarks et d'antiquarks, ce qu'on appelle un plasma de quarks et de gluons. Celui-ci se refroidit en formant diverses particules et leurs antiparticules.
Bien sûr, plus l'antiparticule est grosse, moins nous avons de chances de la voir. En fait, chaque baryon supplémentaire dans un antinoyau le rend 1000 fois plus difficile à fabriquer. Ainsi, si les positons sont apparus pour la première fois en 1932, les antiprotons et les neutrons ne sont apparus qu'en 1955 et il a fallu attendre 1970 pour qu'une équipe russe annonce la première observation d'antihélium-3.
Aujourd'hui, 40 ans plus tard, nous avons l'antihélium-4. (Il semble peu probable que nous voyions le prochain en ligne, l'antilithium-6, de si tôt et, en fait, l'équipe STAR admet qu'il ne peut pas être produit avec la technologie actuelle des collisionneurs.)
Ce qui est important dans cette observation, c'est que l'antihélium-4 semble se produire exactement à la vitesse prédite par la thermodynamique. Donc, à moins qu'il n'y ait un autre mécanisme pour le fabriquer en quantités beaucoup plus importantes, il est peu probable que nous voyions une version naturelle, peu importe à quel point nous regardons.
Ainsi, toute observation d'antihélium ou même d'antinoyaux plus lourds dans l'espace indiquerait l'existence d'une grande quantité d'antimatière ailleurs dans l'Univers, selon la collaboration STAR.
Et, comme il s'avère, nous avons l'intention de regarder. La navette spatiale Endeavour, dont le lancement est actuellement prévu le mois prochain, transporte le spectromètre magnétique Alpha vers la Station spatiale internationale précisément pour cette raison.
Alpha est spécialement conçu pour rechercher des particules d'antimatière dans les rayons cosmiques. Si l'antihélium n'est fabriqué que par des mécanismes connus, il sera trop rare de déranger Alpha. Mais si l'expérience respire même de l'antihélium ou quelque chose de plus lourd, attendez-vous à une explosion d'intérêt de la part des cosmologistes et des physiciens des particules.
C'est l'un des rares éléments scientifiques véritablement utiles qui est prévu pour la station spatiale. Espérons que ça se passe bien.
Réf : arxiv.org/abs/1103.3312 : Observation du noyau d'antimatière Hélium-4
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