Un spectromètre magnétique du nom de KAOS, mis en service depuis décembre 2008, vient d'être inauguré à l'Institut de physique nucléaire de l'Université Johannes Gutenberg de Mayence. Après plusieurs années de construction, le dipôle magnétique de plus de 100 tonnes, doté d'un système de détection spécial, a été officiellement inauguré le 5 juin 2009.
D'après le Prof. Josef Pochodzalla, "avec ce spectromètre magnétique KAOS, les meilleures conditions pour l'observation des "particules étranges" [1] sont réalisées". Les particules auxquelles il fait référence sont celles présentant des quarks up, des quarks down mais également des quarks "s", comme le kaon [2], découvert en 1947. La fabrication d'éléments rares dans un accélérateur d'électrons tel que le Microtron de Mayence (Mainz Microtron, ou MAMI, [3]) présente de nombreux avantages par rapport aux méthodes conventionnelles utilisées dans les machines à protons.
Les expériences planifiées avec le nouvel instrument de mesure devraient mener à une meilleure compréhension des probabilités de production de kaons. Les observations des chercheurs de Mayence porteront surtout sur les propriétés des hyperfragments, noyaux atomiques dans lesquels un nucléon a été remplacé par un hypéron [4]. Les résultats obtenus permettront d'approfondir les connaissances en termes de structure de la matière, de l'échelle du noyau jusqu'aux étoiles de neutrons.
Jusqu'à présent, l'instrument était à disposition du GSI pour la recherche en particules élémentaires rares et étranges. La particularité de l'instrument réside dans le fait qu'il permet d'observer des réactions nucléaires ; KAOS est alors d'utilité pour les kaons éphémères, tandis qu'un spectromètre complémentaire enregistre les particules diffractées.
L'inauguration officielle de l'instrument s'est faite lors de la création du réseau scientifique "Strange Particles in Hadronic Environment Research in Europe" (SPHERE), qui a réuni des chercheurs d'Italie, d'Espagne, d'Allemagne et de République Tchèque les 4 et 5 juin 2009. Une première rencontre leur a permis de discuter de l'état des projets de recherche actuels. Le nouveau réseau, qui bénéficie d'un soutien de l'Union européenne, devrait faciliter la recherche de particules étranges dans les hadrons en optimisant la coopération entre différents groupes de recherche européens.
[4] Hypéron : particules de type baryon composées d'au moins un quark s, ressemblant aux nucléons lourds.