Des travaux, dont les résultats ont été publiés sur arxiv.org, ont permis au LHC de confirmer l’existence de Z(4430), un hadron exotique qui contiendrait quatre quarks et qui, de ce fait, pose problème dans le cadre du modèle standard.

En effet, dans le cadre de la théorie de la force nucléaire forte entre les six quarks différents répertoriés, on prédit «que les hadrons sont soit des mésons composés d’un quark et d’un antiquark, soit des baryons composés de trois quarks».

Or, «depuis une dizaine d’années, des hadrons exotiques pointent le bout de leur nez dans les collisions produites par diverses expériences comme celles menées par la collaboration Belle à Tsukuba, au Japon»: ceux-ci, nommés mésons XYZ, «n’entrent pas facilement dans le cadre de la théorie des quarks, à tel point que certains doutaient de leur existence».

Cependant, la découverte du méson Zc(3900), qui «semble formé de quatre quarks, bien que l’on ne sache pas vraiment s’il s’agit d’un authentique tétraquark ou d’une 'molécule' de mésons», a finalement été confirmée l’année dernière.

Pour établir, à son tour, solidement l’existence du nouvel hadron exotique Z(4430), la collaboration LHCb (Large Hadron Collider beauty) a analysé «les produits de désintégration de plus 25.000 mésons B, résultant eux-mêmes de 180.000 milliards (180 x 10¹²) de collisions de protons accélérés par le LHC».

Comme «le signal démontrant l’existence du Z(4430) est de 13,9 sigma», alors «que la règle d’or en physique des hautes énergies, comme en astrophysique, pour affirmer avoir fait une découverte est d’avoir un signal à au moins cinq sigma», la probabilité est «extraordinairement faible» pour «qu’il soit le produit de fluctuations statistiques dans le détecteur».