Primera observació de l'antimatèria de matèria en els barions

2025/07/16 Etxebeste Aduriz, Egoitz - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Fisika

L'asimetria entre matèria i antimatèria ha estat observada per primera vegada en els barions, en l'experiment LHCb del CERN. Aquest efecte, conegut com a esquinçament de parietate de càrrega o CP, està prescrit pel Model Estàndard de la Física i es va observar fa més de 60 anys en les fondes, però fins ara no s'ha observat en els barions, en les partícules que constitueixen la major part de la matèria de l'univers. La troballa ha estat publicat en la revista 'Nature' de Donostia-Sant Sebastià.

Segons els models cosmològics, la matèria i l'antimatèria van sorgir en la mateixa quantitat en el Big bang. Després, la matèria i l'antimatèria es van destruir mútuament i es va produir la radiació fins que l'antimatèria es va esgotar. Per alguna raó, la matèria es va detenir una mica (i molta radiació), i és aquesta matèria la que la forma, galàxies, estrelles, planetes i nosaltres mateixos. Aquest desequilibri es creu que es va produir per una diferència en el comportament de la matèria i l'antimatèria: Concretament, l'abrasió de CP.

Les violacions de CP que s'han mesurat en laboratori coincideixen amb les prediccions del Model Estàndard, però fins ara només es van observar en les desintegracions de les fondes, en partícules formades per un quark i un antiquark. No obstant això, la matèria comuna està formada per partícules de tres quarks (protons i neutrons) i electrons. En l'anàlisi de les dades obtingudes del xoc de protons en el LHC, s'ha detectat que el comportament dels barions i dels antibaris en la desintegració és diferent, és a dir, que es produeix una violació del CP. En concret, observen que existeix una diferència important en la desintegració del barió Lambda_b i la seva antibarioia.

Aquesta violació de CP estava teòricament anunciada, però no és suficient per a explicar l'asimetria de matèria antimatèria de Big bang. En qualsevol cas, els investigadors han subratllat que el descobriment experimental dels detalls d'aquesta infracció pot proporcionar pistes importants per a realitzar nous experiments i estudis teòrics que permetin comprendre la naturalesa de la violació de CP, així com buscar més enllà del Model Estàndard.