Por que hai máis materia que antimateria no universo? A USC e o Igfae achéganse á resposta
Un estudo investiga posíbeis anomalías que indiquen a presenza de novos campos cuánticos
O Instituto Galego de Física de Altas Enerxías (Igfae) e a Universidade de Santiago de Compostela (USC) participaron dunha investigación, en colaboración con LHCb do Consello Europeo para a Investigación Nuclear (CERN), que permitiu presentar uns resultados relacionados coa violación da simetría CP (de carga e paridade), un fenómeno chave para explicar por que existe máis materia que antimateria no Universo.
Este traballo, no que tamén participou a Xunta da Galiza, reforzou a precisión nas medidas das partículas que se estudan no gran acelerador de partículas do CERN en Suíza.
O labor do mesmo tivo, como obxectivo principal, observar posíbeis anomalías que indiquen a presenza de novos campos cuánticos. Segundo a USC, este experimento foi esencial para descifrar esta asimetría entre as dúas formas de materia.
En concreto, o traballo en colaboración LHCb propuxo medir, cunha altísima precisión, dous parámetros que determinan a cantidade de violación da simetría CP. Estes dous parámetros determinaron a cantidade de violación CP nas desintegracións de cada tipo de mesón de beleza, os neutros e os estraños.
O experimento
O equipo investigador que traballou neste proxecto analizou as desintegracións dunha partícula coñecida como mesón Bs, e como esta se converte na súa antipartícula, o mesón anti-Bs. Este proceso dura apenas un picosegundo (a billonésima parte dun segundo) antes de que o mesón Bs comece a desintegrarse.
É dicir, que nesa ínfima fracción de tempo prodúcese unha colisión de protóns, onde se crea o mesón Bs e este comeza a oscilar entre ser materia e antimateria.
A medida que se produce esta oscilación, as desintegracións da partícula e a súa antipartícula interfiren entre si, dando lugar a un patrón distintivo da violación CP que vai cambiando co tempo.
Desta maneira, a cantidade de violación CP observada dependeu do tempo que a partícula vive antes de decaer e desintegrarse. Nese momento preciso é posíbel indagar sobre un fenómeno que pode brindar información chave sobre a asimetría entre materia e antimateria.
Resultados
A USC presentou esta segunda feira os resultados que mostraron no congreso FPCP en Lyon (Francia) por Ramón Ruiz, estudante de doutoramento no Igfae, cuxo traballo está a ser supervisado polo investigador Diego Martínez Santos.
"Este traballo requiriu varios anos de esforzo e supón o último capítulo nesta medida do detector LHCb orixinal", explicou Ramón Ruiz. O traballo foi desenvolvido por un equipo de 25 científicos de dez institucións que colaboran en LHCb, e proximamente será publicado na revista CERN Courier.
"Estas medidas interprétanse dentro da nosa teoría fundamental da física de partículas, o Modelo Estándar, mellorando a precisión coa que podemos determinar a diferenza entre o comportamento da materia e a antimateria", explicou a portavoz da colaboración LHCb, Chris Parkes.
"Grazas a medicións máis precisas, conseguimos mellorar moito o noso coñecemento. Estes son parámetros chave que nos axudan na nosa procura de efectos descoñecidos máis aló da nosa teoría actual", engadiu Parkes.