Une avancée majeure au CERN : première observation de la violation CP dans la désintégration des baryons
📍 Genève, 16 juillet 2025 — Le CERN vient de franchir une nouvelle étape cruciale dans notre compréhension de l’Univers. L’expérience LHCb, installée dans l’un des grands détecteurs du Grand collisionneur de hadrons (LHC), a observé pour la toute première fois une violation de la symétrie charge-parité (CP) dans la désintégration de baryons, ces particules qui composent la matière ordinaire, comme les protons et les neutrons.
👉 Cette découverte vient d’être publiée dans la prestigieuse revue Nature, dans un article intitulé Observation of charge-parity symmetry breaking in baryon decays, initialement communiqué en mars 2025 à la conférence Rencontres de Moriond à La Thuile (Italie).
🔬 De quoi parle-t-on ?
Depuis les années 1960, les physiciens savent que la nature ne traite pas de manière parfaitement symétrique la matière et l’antimatière. Ce phénomène, appelé violation de CP, avait été observé uniquement dans des mésons (des paires quark–antiquark). Mais jusqu’ici, la manifestation de cette asymétrie dans les baryons – des particules formées de trois quarks comme les protons – restait hors d’atteinte.
Grâce à l’énorme quantité de données accumulée au cours des deux premières phases d’exploitation du LHC (2009–2013 et 2015–2018), les scientifiques ont pu examiner les désintégrations d’une particule appelée baryon beauté-lambda (Λb), composée d’un quark up, d’un quark down et d’un quark beauty (ou bottom).
L’analyse de plus de 80 000 désintégrations a permis de mesurer une différence significative entre les désintégrations du Λb et de son antiparticule (anti-Λb). Cette différence, statistiquement robuste (5,2 écarts-types), constitue la première observation directe d’une violation CP dans une désintégration de baryon.
🌌 Pourquoi est-ce important ?
Le modèle standard de la physique prédit cette violation, mais en quantité bien trop faible pour expliquer pourquoi l’Univers est dominé par la matière et non par l’antimatière. Ce résultat ouvre donc de nouvelles pistes pour explorer des phénomènes encore inconnus, au-delà du modèle actuel.
“Plus on observe de systèmes présentant une violation de CP, plus on peut tester les limites du Modèle standard et chercher de nouvelles physiques,” déclare Vincenzo Vagnoni, porte-parole de LHCb.
Cette avancée est une étape clé vers la compréhension du déséquilibre fondamental entre matière et antimatière dans le cosmos.
🔗 Pour en savoir plus :
- Article complet sur le site du CERN :
- 👉 https://home.cern/news/news/physics/lhcb-sees-first-evidence-cp-violation-baryons
- Publication dans Nature (16 juillet 2025) :
- 👉 Observation of charge-parity symmetry breaking in baryon decays
📷 Images :
- Vue du détecteur LHCb dans sa caverne souterraine (© CERN)
- Vue artistique d’un baryon beauté-lambda (© Daniel Dominguez / CERN)
