CERN-ovi fizičari koji rade s LHCb detektorom otkrili su prve moguće razlike između materije i antimaterije, objašnjavajući zašto gotovo da nema antimaterije u modernom Svemiru, navodi se u članku objavljenom u časopisu Nature Physics.
Vjeruje se da je u prvim trenucima nakon Velikog praska bilo jednake količine materije i antimaterije. Danas je svijet ispunjen materijom, a ta činjenica je fizička misterija, jer su čestice materije i antimaterije trebale uništiti jedna drugu u trenutku kada su se pojavile u kvarkovom „juhu“budućeg Svemira. Stoga se postavlja pitanje - gdje je antimaterija "nestala" i zašto Svemir postoji.
Danas znanstvenici pokušavaju pronaći odgovor na to pitanje na dva načina - simulirajući uvjete koji su postojali tijekom Velikog praska, uključujući upotrebu akceleratora čestica, ali i usporedbom osnovnih svojstava materije i antimaterije. Tijekom posljednjih 50 godina nisu pronađene značajne razlike u njihovim svojstvima, zbog čega su mnogi fizičari počeli tražiti egzotične odgovore na misterij nestanka antimaterije u procesu širenja svemira i na svojstva "božje čestice", Higsovog bozona.
Nicola Neri sa Sveučilišta u Milanu (Italija) i njegovi kolege u LHCb suradnji, uključujući desetine ruskih fizičara, tvrde moguće otkrivanje takvih razlika u ponašanju materije i antimaterije u podacima prikupljenim LHCb instrumentom tijekom prve sezone Velikog hadronskog sudarača nakon ponovnog pokretanja u svibnju 2015. godine.
Pažnju znanstvenika privukla je neobičnost u raspadima takozvanih lambda-bariona - superteških čestica koje se sastoje od dva lagana kvarka i jednog teškog kvarka. U nekim rijetkim slučajevima ove se čestice raspadaju na četiri dijela - tri pi-mezona i jedan protoni, a u drugim, još rijetkijim slučajevima - na dva katona, pi-mezon i protoni.
Priroda i učestalost ovih raspada trebaju biti približno iste za čestice i antičestice, međutim eksperimentalni podaci LHC pokazuju da se "obrazac" kretanja produkata raspada u nekim slučajevima razlikovao za 10-20% od opće prihvaćene slike Standardnog modela fizike u onima slučajevi kada anti-lambda barioni propadaju. Prema fizičarima, ta asimetrija ukazuje na sličnu asimetriju u svojstvima čestica koje sudjeluju u procesu raspadanja.
Zasad ovo promatranje nije otkriće - fizičari su uspjeli zabilježiti samo šest tisuća slučajeva propadanja lambda bariona prema ovim scenarijima, a razina pouzdanosti ovog otkrića je 3,3 sigma (0,1% vjerojatnosti slučajnosti ili pogreške mjerenja). U fizici čestica, samo ona opažanja koja dosežu razinu sigma od 5 sigma smatraju se otkrićem, pa su, zasad, proračuni Neri i njegovih kolega samo ozbiljan nagovještaj otkrića.
S druge strane, prema časopisu Symmetry, znanstvenici obećavaju da će uskoro objaviti ažurirane rezultate mjerenja, sagrađene uzimajući u obzir podatke koje su LHCb i cijeli Veliki hadronski sudarač vodili od siječnja do studenog prošle godine. Ako se potvrde ovi početni podaci, tada će se moći reći da su znanstvenici doista blizu rješavanja jedne od glavnih misterija Svemira, povezanih s postojanjem čovječanstva posebno i cijelom materijom uopće.
Promotivni video:
„Dokazali smo da se nalazimo na vrhu čudesnih otkrića. Naš je detektor toliko osjetljiv da sada možemo započeti sustavnu potragu za asimetrijom materije i antimaterije u drugim teškim barionima. Naše mogućnosti će se s nadogradnjom detektora u 2018. godini još više proširiti “, zaključuje Neri.