Astronomia: osservata nuova asimmetria fra materia e antimateria. L'universo è sempre più imperfetto

ROMA - È stata osservata una nuova imperfezione dell'universo. La scoperta, che ha una firma italiana, consiste in una asimmetria fra materia e antimateria presente nel cosmo. Il fenomeno è stato osservato dall'esperimento Lhcb, uno dei quattro esperimenti del più grande acceleratore del mondo il Large Hadron Collider al Cern di Ginevra guidato dall'italiano Pierluigi Campana. La scoperta è in via di pubblicazione sulla rivista Physics Review Letter.

L'esperimento, al quale partecipano molti fisici dell'Istituto Nazionale di fisica Nucleare (Infn), in pratica ha osservato una preferenza per la materia sull'antimateria nel cosmo studiando i decadimenti di alcune particelle di materia chiamate mesoni Bs e delle loro particelle gemelle (ma con cariche opposte) di antimateria, i mesoni anti-Bs. Sono state osservate delle differenze, ossia un'asimmetria di comportamento, nel modo in cui queste particelle decadono, ossia scompaiono, dopo che vengono generate dalle collisioni dell'esperimento.

È la prima volta che viene osservato questo comportamento nei mesoni Bs, in precedenza era stato osservato in altre tre particelle subatomiche. Materia e antimateria si pensa che siano esistiti in quantità uguali all'inizio dell'Universo, ma oggi il cosmo sembra essere composto essenzialmente di materia, di conseguenza a un certo punto deve esserci stato un predominio della materia sull'antimateria. Studiando le sottili differenze nel comportamento delle particelle e le corrispettive antiparticelle di antimateria gli esperimenti condotti presso Lhc cercano di gettare luce sul perché di questo fenomeno. «Stiamo cercando i pezzi mancanti del puzzle – sottolinea Campana - che costituiscono un severo test per la teoria e sono una sonda sensibile per rivelare la presenza di una nuova fisica oltre il Modello Standard».

Ricostruendo un campione di circa 1065 decadimenti di questi mesoni, l'esperimento Lhcb ha rivelato che in 676 casi i mesoni anti-Bs scompaiono, ossia decadono, producendo una coppia di mesoni K e pioni, rispettivamente carichi positivamente e negativamente. Ci si aspettava che i mesoni Bs di materia ordinaria producessero anche loro un numero uguale di decadimenti identici (con cariche invertite). Invece è accaduto solo in 389 casi. Una bella differenza. «L'entità dell'asimmetria di comportamento è molto grande – spiega Vincenzo Vagnoni dell'Infn di Bologna, uno degli autori dello studio - e la misura effettuata da Lhcb apre un nuovo settore d'indagine che potrà portare, possibilmente alla scoperta di nuovi effetti che possano finalmente spiegare il mistero della scomparsa di antimateria dal nostro Universo».

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