Tétraquark

En 2003, la résonance X(3872), découverte dans le cadre de la collaboration BELLE, est devenue l'un des premiers candidats pour l'existence d'un tétraquark[8] - [9]. Le « X » indique que le nom de la particule est temporaire et que certaines de ses propriétés doivent encore être testées. Le chiffre suivant indique la masse de la particule (en MeV/c²).

En 2007, l'expérience BELLE annonce l'observation de Z(4430), un candidat tétraquark qui aurait la composition ccdu. En 2014, LHCb a confirmé l'observation de cette configuration avec une précision dépassant 13,9 σ[10] - [11].

La résonance Y(4660) (en), également observée par BELLE en 2007, pourrait également être un tétraquark[12].

En 2009, le Fermilab a annoncé la découverte de Y(4140) (en), un autre candidat tétraquark[13].

En 2010, deux physiciens du Deutsches Elektronen-Synchrotron et un physicien de l'université Quaid-i-Azam ont réanalysé des résultats d'expériences antécédentes et ont annoncé, en lien avec le ϒ(5S) meson, qu'une résonance tétraquark existe[14] - [15].

En juin 2013, deux équipes indépendantes ont rapporté l'observation de Z_c(3900) : La collaboration BELLE et le collisionneur électron-positron de Beijing, en Chine[16]. Z_c(3900) (en)[17] - [18].

En 2016, l'Organisation européenne pour la recherche nucléaire a confirmé les premiers succès d'une expérience préparant les accélérateurs du futur ainsi que la découverte de hadrons exotiques appartenant au modèle standard : Un quatuor de tétraquarks a été découvert au LHCb en juin 2016[19]. Les particules mises en évidence dans la désintégration du méson B+ ont toutes la même composition en quarks (ccss) mais sont de masse différentes (note : le chiffre entre parenthèses indique la masse de la particule). Leurs spins et leurs parités ont pu être déterminées. Il s'agit de :

• X(4140) dont la découverte avait été annoncée en 2009 par la collaboration CDF à l'accélérateur Tevatron du Fermilab (USA), puis confirmée par CDF et CMS au LHC et DØ au Tevatron.
• X(4274),
• X(4500),
• X(4700).

Cette découverte pose une question : s'agit-il de véritables tétraquarks ou de "molécules" associant deux mésons cs̄ et c̄s ? Celle-ci sera examinée lors des campagnes 2015/2018 d’expériences au LHC.