Les quarks lourds dans la boule de feu express

Original: "Influence of strangeness on the anisotropic flow of prompt D$$^\pm_\mathrm{s}$$ mesons in PbPb collisions at $$\sqrt{s_\mathrm{NN}}$$ = 5.02 TeV"
· CMS Collaboration
arXiv:2602.14221 · 2026-02-15 · CC BY 4.0 · 1 min
Les quarks étranges et charmés « ressentent » de la même manière la matière chaude de l'Univers primordial.

Au centre de la collision de deux noyaux de plomb naît un minuscule boule de feu — de la matière si chaude que les protons et les neutrons fondent, et que les quarks et les gluons flottent librement dans cette « soupe ». Cette soupe est appelée plasma de quarks et de gluons. Elle existait dans les premières microsecondes après le Big Bang, et on la recrée désormais dans les accélérateurs.

Dans cette soupe naissent des particules contenant des quarks lourds, comme les mésons D avec un quark charmé. Les physiciens de la collaboration CMS ont mesuré à quel point les mésons D avec un quark étrange (D±s) se dispersent de manière inégale dans différentes directions. Cette inégalité, ou anisotropie, montre à quel point les particules interagissent avec le milieu : plus le frottement est fort, plus le « aplatissement » du flux est marqué. Il s'est avéré que les D±s se comportent comme les mésons D0 ordinaires sans quark étrange.

Le quark étrange est comme un passager dans un taxi : il ne change pas l'itinéraire, même si la voiture traverse un embouteillage de quarks.

Ce résultat indique que dans la soupe chaude, l'étrangeté ne donne pas de privilèges particuliers aux particules charmées. Elles perdent de l'énergie de la même manière et s'assemblent dans le flux de la même façon. Ces mesures sont comme des échantillons de sol prélevés à différentes profondeurs : elles aident à reconstituer la structure du plasma de quarks et de gluons et la manière dont il se refroidit.

Le plasma de quarks et de gluons est la matière la plus chaude jamais créée par l'homme : sa température est des milliers de fois supérieure à celle du centre du Soleil.

Dans la série « Star Trek », le plasma de quarks et de gluons est mentionné comme carburant pour les moteurs des vaisseaux spatiaux.

Scientifiques
Wolfgang PauliFrank WilczekMurray Gell-Mann
Notions
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