L’expérience BaBar, menée au Stanford linear accelerator center (SLAC, Californie) par une collaboration internationale réunissant 550 physiciens de neuf pays, dont la France, avec des équipes du CNRS/IN2P3 et du CEA¹, vient de présenter ses premiers résultats. Ils sont très prometteurs et pourraient remettre en cause le Modèle standard, mais nécessitent toutefois de nouvelles campagnes de mesures.

Construit entre 1993 et 1998, le détecteur BaBar fonctionne depuis mai 1999. La première campagne de prises de données s’est terminée fin octobre 2000 avec succès : le nouvel accélérateur PEP-II (construit au
laboratoire SLAC spécialement pour BaBar) a dépassé les performances visées lors de sa conception, en établissant un nouveau record mondial du taux de collisions électrons-positons. BaBar a observé près de 25
millions de collisions, environ le double des observations effectuées par les expériences antérieures. Ainsi, on peut enregistrer, chaque jour, autant d’événements que ceux qui étaient produits en une année au Lep, le grand accélérateur du Cern.

Le détecteur de particules BaBar est capable de mesurer de légères différences entre les interactions d’une particule de matière, le méson B, et de son anti-particule, l’anti-méson B. Si cette asymétrie se révélait, elle serait une nouvelle observation de la violation de la symétrie CP². Découverte en 1964, la violation de la symétrie CP pourrait être à l’origine de l’asymétrie observée dans notre univers où l’antimatière, pourtant présente en quantité égale à la matière aux tous premiers instants de l’univers, a totalement disparu.

En raison de l’incertitude expérimentale, la mesure effectuée par BaBar, qui se situe à mi-chemin entre une asymétrie nulle et la prédiction du Modèle standard, ne permet pas d’infirmer la validité de la théorie actuelle. Cependant, ces résultats sont très prometteurs. S’ils se confirmaient avec la prochaine campagne de mesures, qui devrait être réalisée avec une précision deux fois meilleure, ils pourraient mettre le Modèle standard³ en réelle difficulté. Une énigme clé de la physique des particules datant de plus de trente ans pourrait ainsi livrer un de ses secrets.

1 La collaboration BaBar comprend des équipes des laboratoires du CNRS/IN2P3 (laboratoire de l’accélérateur linéaire, Orsay ; laboratoire d’Annecy-le-Vieux de physique des particules ; laboratoire de physique nucléaire des hautes énergies, Ecole Polytechnique ; laboratoire de physique nucléaire et des hautes énergies, universités Paris 6/7) et du
CEA/DSM/Dapnia (département d’astrophysique, de physique des particules, de physique nucléaire et d’instrumentation associée, Saclay).
2 La symétrie CP correspond au produit de deux symétries : la conjugaison de charge C qui associe une particule à son antiparticule, de même masse mais de charge opposée, et la parité P, qui transforme une particule en son image dans un miroir.
3 Le Modèle standard rassemble toutes les connaissances théoriques, expérimentalement confirmées, sur les constituants de la matière et leurs interactions fondamentales.

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