Représentée ici, la façon dont un quark charmé (c) dans une "gerbe de partons" perd de l’énergie en émettant des rayonnements sous forme de gluons (g).
La gerbe comporte un cône mort : dans un certain angle, le quark n'émet plus de gluons.
Le modèle standard établit qu’il existe trois familles de quarks, ces particules élémentaires liées entre elles par d’autres particules, les gluons.
Avant de se retrouver à son tour confiné dans un hadron (sous forme de parton), ce quark charmé se met à "rayonner", c'est-à-dire à perdre de l’énergie en émettant lui-même des gluons.
L’effet de cône mort est ainsi l’un des aspects de la configuration du rayonnement du quark : il correspond à une région autour de lui dans laquelle les nouvelles particules émises sont peu nombreuses.
Et pour cause : le cerner dans une masse de données à partir du profil de rayonnement de la gerbe de partons constitue un véritable défi, principalement parce que le cône mort n’est pas forcément vide (il peut être rempli par les particules émises précédemment).
Au fil de la gerbe de partons, des gluons sont émis à des angles plus petits et l’énergie du quark diminue, créant ainsi des cônes morts plus grands, où l’émission de gluons est atténuée. Crédits : Cern.
Dans un second temps, les chercheurs ont pu comparer cet historique d’émissions de gluons avec celui d’autres types de quarks plus légers?
"L’effet de cône mort étant proportionnel à la masse du quark, l’angle est plus grand pour les quarks lourds que pour les quarks légers", explique Andreas Morsch
"C’est donc par comparaison avec d’autres jets de particules plus légères que nous avons pu le piéger, dans le profil du quark charmé."
Outre le fait qu’il harmonise enfin théorie et expérience, ce résultat a un intérêt majeur : il permet de donner un accès direct à la masse d’un quark charmé isolé, puisque la théorie prédit que les particules de masse nulle ne présentent pas de cône mort correspondant
USA
UK
Germany
India
Russia
Australia
Canada