Particules & interactions fondamentales

A chaque particule – électron, neutron, proton, etc. – correspond une antiparticule : c’est ce qu’on appelle l’antimatière. Leurs caractéristiques physiques sont quasiment identiques : elles ont notamment la même masse, mais des charges opposées. Selon la théorie du Big Bang, la matière et l’antimatière devraient avoir été produites en quantité égale au moment de la création de l’Univers. Et pourtant, l’Univers tel que nous l’observons est composé en très grande majorité de matière.
Le projet MORA (Matter’s Origin from the RadioActivity of trapped and laser oriented ions), porté par le GANIL et le LPC Caen, aborde donc l’une des questions les plus fondamentales de la physique moderne : pourquoi l’antimatière est-elle quasi absente dans l’Univers visible ?

Pour y répondre, le GANIL et le LPC Caen vont élaborer avec le concours financier de la Région Normandie un dispositif expérimental unique au monde : il permettra de piéger à l’aide de champs électriques des ions radioactifs, de les aligner selon leurs propriétés magnétiques à l’aide de lasers, et de mesurer avec une très grande précision l’angle d’émission des particules lors de la désintégration radioactive.

Ces mesures seront confrontées aux prédictions du Modèle Standard, qui donne le cadre théorique général décrivant les propriétés de la matière et de l’antimatière, mais n’est pas suffisant pour reproduire l’asymétrie d’abondance observée. Elles permettront en particulier de rechercher l’existence de particules hypothétiques, appelées leptoquarks, hypothèse populaire invoquée pour expliquer un tel déséquilibre entre matière et antimatière dans l’Univers. Le dispositif bénéficiera des dernières avancées en termes de production et de manipulation de faisceaux radioactifs auprès des nouvelles installations de GANIL-SPIRAL2.

Ce projet est financé par :

• la Région Normandie à hauteur de 317 k€ pour le LPC Caen. Un total de 630 k€ pour le LPC Caen & GANIL, jusqu’au 15/07/ 2020.
• L’Agence Nationale de la Recherche (ANR) à hauteur de 156 k€ pour le LPC Caen. Un total de 439 k€ pour le LPC Caen, GANIL et l’IJCLab sur la période 2020-2024.