Quark Top
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Quark top isolé
Dans le cadre de sa participation au projet mondial Dzero regroupant 600 chercheurs de 80 instituts au sein de 20 pays, l'équipe de Physique des Hautes Energies de l'Université Simon Fraser (SFU) à Vancouver a mis en évidence en 2007 la production d'un quark top isolé.
En effet depuis onze ans le quark top n'avait pu être observé qu'accompagné de sa paire d'antimatière associée (quark top et antitop). Très sensible à tous les types d'interactions, il était prédit par la théorie comme pouvant être isolé, mais n'avait jamais été mis en évidence de facon expérimentale et encore moins observé. Une étape supplémentaire vers son observation vient donc d'être franchie.
L'équipe de SFU a travaillé à l'aide du collisionneur de particules le plus puissant au monde, celui du Fermilab de Chicago et a réussi à isoler parmi le million de milliards de collisions produites, celles qui présentaient les caractéristiques de signature du quark top isolé.

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Détecter un quark top
"Le quark top est très spécial parce que c’est la particule la plus massive que l’on connaisse", dit Brigitte Vachon, physicienne des particules à l’Université McGill. Un seul de ces géants pèse autant que le noyau d’un atome d’or, soit l’équivalent de 79 protons et 118 neutrons. Mais ces particules sont tellement instables qu’elles n’auraient existé que quelques instants après le big-bang, dans l’extrême chaleur de l’Univers primordial. Pour les étudier, il faut donc reproduire ces conditions de très haute énergie à l’aide d’accélérateurs de particules.

Le Tevatron, le plus gros accélérateur de particules au monde, est le seul qui dispose d’une énergie suffisante pour produire des quarks top. Dans son anneau de 2 km de diamètre, situé près de Chicago, les protons et antiprotons effectuent plus de 8 millions de rotations par seconde avant d’être projetés violemment contre un détecteur, qui enregistre l’impact et la nature des particules produites.

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