Une étude, dont les résultats intitulés «Observation of two new Ξ−b baryon resonances» ont été mis en ligne sur le site arxiv.org et devraient être publiés dans la revue Physical Review Letters, a permis de découvrir, dans le cadre de l’expérience LHCb rattachée au LHC, deux nouvelles particules de la famille des baryons.

Appelées Xi_b’^- et Xi_b*^-, ces particules «avaient été prédites par le modèle des quarks mais n'avaient jamais été observées jusqu'ici», cependant, «une particule de la même famille, le Xi_b*⁰, avait été observée en 2012 par l’expérience CMS, au CERN».

Ces nouvelles particules sont, «comme les protons accélérés par le LHC», des baryons, «constitués de trois quarks liés entre eux par la force forte», mais, ces quarks sont de types différents: «les nouvelles particules X_ib contiennent toutes deux un quark b, un quark s et un quark d».

En outre, «en raison de la présence de quarks b, qui sont lourds, elles ont une masse plus de six fois supérieure à celle des protons». En fait, comme «leur masse dépend aussi de la manière dont elles sont configurées», ces particules sont «plus que la simple somme de leurs parties», car il faut tenir compte de leur 'spin'.

Ainsi, «dans l’état Xi_b’^-, les spins des deux quarks les plus légers sont de sens opposé, tandis que, dans l'état Xi_b*^-, ils sont alignés», ce qui rend le Xi_b*^- un peu plus lourd.

Ces mesures, qui «ont été réalisées avec les données enregistrées au LHC en 2011-2012», montre une fois de plus «la sensibilité et la précision du détecteur LHCb».

Les résultats de cette étude, qui comportent, en plus de la masse de ces particules, «leur taux de production relatif, leur largeur (une mesure de leur instabilité) et d’autres détails de leur désintégration», correspondent «aux prédictions fondées sur la théorie de la chromodynamique quantique (QCD)», qui «fait partie du Modèle standard de la physique des particules».