LHC rivela discrepanza nel decadimento materia-antimateria, offrendo indizi sull'esistenza dell'universo

Esperimenti al Large Hadron Collider (LHC) hanno potenzialmente scoperto nuovi indizi sulla sopravvivenza dell'universo. La ricerca suggerisce una sorprendente differenza nei decadimenti di particelle chiamate barioni e dei loro gemelli di antimateria. Questa scoperta, fatta al CERN, potrebbe aiutare a spiegare perché la materia non si è annichilita con l'antimateria dopo il Big Bang. Secondo i modelli, il Big Bang avrebbe dovuto creare quantità uguali di materia e antimateria, portando all'annichilazione totale. Tuttavia, l'esistenza di stelle, pianeti e vita indica che qualcosa lo ha impedito. I fisici del CERN hanno analizzato i dati dell'LHC, trovando prove di differenze nel modo in cui materia e antimateria si comportano. In teoria, tutte le particelle dovrebbero aderire alla simmetria di carica-parità (CP), dove l'inversione della carica e delle coordinate spaziali di tutte le particelle non dovrebbe alterare le leggi della fisica. Tuttavia, alcune interazioni violano questa simmetria. Un esperimento del 1964 ha trovato violazioni di CP nei mesoni K e esperimenti successivi hanno trovato violazioni simili in altre particelle, ma non abbastanza da spiegare la rarità dell'antimateria. Il nuovo studio ha identificato violazioni di CP nei barioni, concentrandosi sui barioni beauty-lambda (Λ) e le loro antiparticelle. Se la simmetria CP è valida, le particelle Λ e anti-Λ dovrebbero decadere alla stessa velocità. I ricercatori della collaborazione LHCb hanno analizzato decine di migliaia di decadimenti catturati tra il 2009 e il 2018, trovando una differenza di circa il 2,45% tra i decadimenti di materia e antimateria. "Ci sono voluti oltre 80.000 decadimenti di barioni per vedere l'asimmetria materia-antimateria con questa classe di particelle per la prima volta", ha detto Vincenzo Vagnoni, portavoce della collaborazione LHCb. Questa svolta potrebbe fornire indizi su nuove forze e particelle, aiutando a risolvere l'enigma del perché l'antimateria non ha annichilito tutta la materia nell'Universo. "Più sistemi in cui osserviamo violazioni di CP e più precise sono le misurazioni, più opportunità abbiamo di testare il Modello Standard e di cercare fisica al di là di esso", ha aggiunto Vagnoni.