Hydrogène kaonique

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L'hydrogène kaonique est un atome exotique formé d'un proton, qui en constitue le noyau comme dans le cas de l'hydrogène « classique », et d'un kaon négatif, noté K-, en lieu et place de l'électron de l'hydrogène usuel.

Composition[modifier | modifier le code]

L'hydrogène kaonique est un atome exotique : ce terme « exotique » signifie que l'atome n'existe pas sur Terre. En effet, les kaons sont composés d'une paire quark-antiquark (ce sont donc des mésons) dont l'un au moins des quarks/antiquarks est caractérisé par son étrangeté ; on les note quark/antiquark s (« s » pour l'anglais strange, « étrange »). Le kaon en question dans l'hydrogène kaonique est composé d'un antiquark up (ū) et d'un quark étrange (s) : K- = (ūs). Ce kaon possède donc une charge électrique égale à moins une charge électrique élémentaire, comme l'électron de l'hydrogène classique.

Interactions à l'intérieur de l'atome[modifier | modifier le code]

Alors que dans un atome d'hydrogène classique l'interaction électron-proton est dominée par l'électromagnétisme, dans l'hydrogène kaonique c'est l'interaction forte, dans une forme étendue[pas clair], qui lie le kaon et le proton.

Fabrication[modifier | modifier le code]

Cet atome exotique est créé en collisionnant kaons et protons dans un gaz d'hydrogène[réf. nécessaire].

Découverte[modifier | modifier le code]

L'hydrogène kaonique a été identifié pour la première fois en 1997 dans l'accélérateur KEK de Tsukuba au Japon.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. (en) M. Iwasaki, R. S. Hayano, T. M. Ito, S. N. Nakamura, T. P. Terada, D. R. Gill, L. Lee, A. Olin, M. Salomon, S. Yen, K. Bartlett, G. A. Beer, G. Mason, G. Trayling, H. Outa, T. Taniguchi, Y. Yamashita, R. Seki, Observation of Kaonic Hydrogen Kα X Rays, Phys. Rev. Lett., 1997, vol. 78, p. 3067.
  2. (en) DEAR Collaboration, Measurement of the Kaonic Hydrogen X-Ray Spectrum, Phys. Rev. Lett., 2011, vol. 94, p. 212302. Abstract.
  3. (en) SIDDHARTA Collaboration, A new measurement of kaonic hydrogen X-rays, Physics Letters B, 2011, vol. 704(3), p. 113-117. article en pdf.