Hadron exotique

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Les hadrons exotiques sont des particules subatomiques faites de quarks (et probablement de gluons), mais qui ne s'insèrent pas dans le schéma habituel des hadrons. Bien que sensible à l'interaction forte, ils ne sont pas prévus par le modèle des quarks (en). C'est-à-dire, les hadrons exotiques n'ont pas le même contenu en quarks que les hadrons ordinaires : baryons exotiques ont plus de quarks que les trois quarks qui composent les baryons ordinaires et les mésons exotiques n'ont pas un quark et un antiquark comme les mésons ordinaires. Des signatures expérimentales pour les hadrons exotiques ont été vues en 2003 mais restent un sujet de controverse en physique de particules.

Histoire[modifier | modifier le code]

Lorsque le modèle de quark a été postulé la première fois par Murray Gell-Mann et d'autres dans les années 60, il avait pour objectif d'organiser les états observés d'une manière intelligible. Avec le développement de la chromodynamique quantique (QCD) dans la décennie suivante, il est apparu qu'il n'y avait aucune raison expliquant que seules les combinaisons de trois quarks ou d'un quark et d'un antiquark devraient exister. En outre, il a semblé que les gluons, les particules médiatrices de l'interaction forte, devraient également former les états liés entre eux (boule de glu) et avec des quarks (hadrons hybrides). Plusieurs décennies ont passé sans preuve concluante d'un hadron exotique.

Candidats[modifier | modifier le code]

Il y a plusieurs candidats de hadrons exotiques :

  • X(3872) - découvert par l'expérience BELLE à KEK (en) au Japon, cette particule a été différemment présumée pour être un diquark ou une molécule mésonique.
  • Y(3940) - cette particule ne s'insère pas dans le cadre du charmonium prévu par les théoriciens .
  • Y(4260) - découvert par le détecteur de BaBar au SLAC à Menlo Park en Californie. Cette particule est présumée être composée d'un gluon lié à un quark et à un antiquark.