Osservata a LHC una nuova disparità tra materia e antimateria

Pubblicato Venerdì, 26 Aprile 2013

Lo specchio dell’Universo rivela una nuova imperfezione. Il fenomeno è stato osservato da un gruppo di scienziati, con una vasta partecipazione di fisici dell’INFN, all’esperimento LHCb dell’acceleratore di particelle Large Hadron Collider al CERN di Ginevra.
Lo studio, che viene pubblicato su Physical Review Letters, ha osservato questo comportamento in un tipo di particelle chiamato mesoni Bs, composti da un cosiddetto quark “bello” (beauty) e da un quark “strano” (strange). Per la prima volta, l’esperimento LHCb è stato in grado di osservare una differenza - un’asimmetria di comportamento - tra i decadimenti dei mesoni Bs e delle loro antiparticelle (composte da quark di carica opposta), i mesoni anti-Bs. Se particelle e antiparticelle avessero proprietà esattamente speculari non vi sarebbe motivazione apparente per giustificare la scomparsa dell’antimateria dall’Universo. Ricostruendo un campione di circa 1065 decadimenti dei mesoni Bs, LHCb ha rivelato che in 676 casi i mesoni anti-Bs scompaiono (in gergo tecnico “decadono”) producendo una coppia di mesoni K e pioni, rispettivamente carichi positivamente e negativamente. In assenza di violazione di CP, ci si aspetta che i mesoni Bs producano anch’essi un numero eguale di decadimenti identici (ma con cariche invertite). Invece è accaduto solo in 389 casi. Una bella differenza.
“L’entità di questa asimmetria di comportamento è molto grande – spiega Vincenzo Vagnoni dell’INFN di Bologna e il responsabile dell’analisi dati che ha portato a questo risultato - e la misura effettuata da LHCb apre un nuovo settore d’indagine che potrà portare, con l’aumento della precisione statistica, ad una migliore comprensione dei fenomeni alla base della violazione dell'asimmetria tra materia e antimateria, e possibilmente alla scoperta di nuovi effetti che possano finalmente spiegare il mistero della scomparsa di antimateria dal nostro Universo”.