Materia a câștigat din nou în fața antimateriei într-un experiment CERN, care a observat această asimetrie cu ajutorul unei particule din familia componentelor atomice - un barion, în cadrul unui program științific menit să găsească indicii cu privire la dispariția antimateriei imediat după Big Bang și la formarea Universului, transmite miercuri AFP.

De mai mulți ani, experimentul LHCb desfășurat de Organizația Europeană pentru Cercetare Nucleară (CERN) în cadrul marelui accelerator de particule (Large Hadron Collider - LHC), explorează consecințele imediate ale Big Bang-ului, explozia primordială despre care se crede că a marcat începutul Universului așa cum îl cunoaștem acum 13,8 miliarde de ani.

În acel moment primordial, energia ar fi fuzionat pentru a forma cantități egale de materie și antimaterie. Aceste particule aveau în mod notabil aceeași masă, dar sarcini opuse.

Prezența particulelor de materie și antimaterie duce la anihilarea lor reciprocă. Și totuși, la doar o secundă după Big Bang, antimateria a dispărut, lăsând câmpul liber materiei pentru a forma treptat 'tot ce ne înconjoară - de la stele la galaxii, de la Pământ la toată viața pe care o susține', relatează CERN pe site-ul său de internet.

'Nu detectăm nicio urmă de antimaterie primordială', a explicat pentru AFP profesorul Stephane Monteil, membru al colaborării LHCb și fizician la Laboratoire de Physique din Clermont-Auvergne.

Împreună cu cohorta internațională de cercetători din această colaborare, el a raportat miercuri în revista Nature o asimetrie în produsul de dezintegrare al unei particule, barionul 'beauty' sau 'bottom' (caracterizat prin prezența unui quarc 'beauty' numit și 'bottom'), și al antiparticulei sale. Pe lângă particulele de antimaterie prezente în razele cosmice, particulele și antiparticulele acestora pot fi obținute și în marele accelerator de particule al CERN.

Ei au observat că particulele de materie și antimaterie 'prezintă caracteristici extraordinar de similare', de exemplu în ceea ce privește masa lor. Dar nu și în cazul unei forțe fundamentale a fizicii particulelor, așa-numita interacțiune slabă (forța nucleară slabă), unde apar 'diferențe foarte subtile' în comportamentul lor, explică profesorul Monteil.

În anii 1960, oamenii de știință au observat o asimetrie în dezintegrarea unui tip de mezon, o familie de particule compozite, care combină perechi de quarcuri și antiquarcuri, cele mai mici elemente constitutive cunoscute ale materiei.

De atunci, se așteaptă să se observe o asimetrie similară și în cealaltă familie majoră de particule, barionii - particule compozite formate din trei quarcuri, precum protonii și neutronii care alcătuiesc nucleul atomului.

'Diferența de statut față de mezon este că suntem alcătuiți din barioni, ca stelele', conform lui Monteil.

La acceleratorul de particule Large Hadron Collider (LHC) al CERN, care ciocnește protonii împreună, eliberând un flux de particule, cercetătorii s-au concentrat asupra barionului Lambda-b, barion 'beauty', numit după tipul de quarc pe care îl conține. Este vorba despre o muncă enormă, începută în 2009 și continuată timp de zece ani, care a necesitat 'producerea unui număr considerabil de coliziuni', la o scară de ordinul miilor de miliarde.

Oamenii de știință de la LHCb au măsurat ratele de dezintegrare spontană ale barionilor 'beauty' și ale antiparticulelor sale în particule mai ușoare. Simetria ar fi implicat o rată de dezintegrare egală. Observarea unei discrepanțe între aceste două rate a dezvăluit o încălcare a simetriei parității CP (charge conjugation parity symmetry).

Această discrepanță, măsurată pe parcursul a aproximativ 80.000 de dezintegrari, merită să fie considerată observație, deoarece a fost obținută cu o semnificație statistică de cinci sigma, excluzând posibilitatea ca aceasta să fie rezultatul întâmplării - în acest caz mai puțin de 1 la zece milioane.

Această observație permite testarea Modelului Standard al fizicii particulelor, constructul teoretic care descrie modul în care funcționează materia la o scară infinit de mică.

Încălcarea simetriei parității CP a barionului 'beauty' se potrivește perfect, la fel ca și alte surse de asimetrie, dar acestea nu sunt suficiente pentru a explica unde a dispărut toată antimateria.

Cu alte cuvinte, 'nu avem un mecanism global care să poată explica, pe baza a ceea ce observăm, asimetria cosmologică' dintre materie și antimaterie, potrivit profesorului Monteil.

El observă că, în ceea ce privește căutarea de noi surse de asimetrie materie-antimaterie, 'ne aflăm abia la începutul explorării'.AGERPRES/(AS - editor: Codruț Bălu, editor online: Anda Badea)