Al Large Hadron Collider (Lhc) del Cern di Ginevra, il più grande acceleratore di particelle del mondo, è stato finalmente osservato il misterioso 'duello' tra materia e antimateria che vede la prima vincente anche nelle particelle subatomiche chiamate barioni , che costituiscono la maggior parte della materia osservabile dell'universo . Questa asimmetria è infatti prevista dal Modello Standard , la teoria di riferimento della fisica moderna, ed era già stata osservata in altre particelle subatomiche, ma finora mai nei barioni. L'importante risultato, ottenuto grazie all' esperimento LHCb , uno dei quattro in funzione al Cern, è stato pubblicato sulla rivista Nature e ha visto un'ampia partecipazione di ricercatori italiani dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare provenienti da moltissimi centri, da Frascati a Firenze, da Milano a Cagliari, da Genova a Bari.
Secondo la teoria, al momento del Big Bang materia e antimateria erano presenti in quantità esattamente uguali , eppure la prima ha preso il sopravvento sulla seconda , come dimostra il mondo che ci circonda: uno squilibrio che si pensa dovuto ad una differenza di comportamento . “ Viviamo in un universo di materia ”, dice all'ANSA Vincenzo Vagnoni dell'Infn di Bologna, a capo della collaborazione internazionale di LHCb. “Se la simmetria fosse stata perfetta, materia e antimateria avrebbero dovuto annichilirsi tra loro per lasciare solo radiazione – osserva – e l’universo come lo conosciamo non si sarebbe mai formato”.
La differenza è molto piccola, tanto che immediatamente dopo il Big Bang quasi tutte le particelle di materia e antimateria si sono effettivamente annichilite tra loro, come dimostra la cosiddetta ‘ radiazione cosmica di fondo ’, che è la luce prodotta da queste annichilazioni iniziali. Ma pochissime particelle di materia sono sopravvissute e il motivo è ancora sconosciuto .
“Il problema è che la differenza prevista dal Modello Standard non è sufficientemente grande da spiegare quello che è successo nei primi istanti di vita dell’universo”, sottolinea Vagnoni: “Ciò significa che c’è qualcosa oltre il Modello Standard , nuove particelle e nuove interazioni che noi non abbiamo ancora osservato: devono esistere dei fenomeni che ancora non conosciamo caratterizzati da un’ asimmetria materia-antimateria più grande. Nelle misure che abbiamo fatto fino ad oggi – continua il ricercatore dell’Infn - potrebbero nascondersi dei segni di nuova fisica che possono aiutarci a spiegare questa asimmetria, ma non lo possiamo ancora dire”.
La prima osservazione dell’asimmetria risale al 1964, ma per i barioni il compito è stato molto più difficile innanzitutto perché in queste particelle la differenza è molto piccola, e in seconda battuta perché servivano strumenti sufficientemente potenti da produrli in quantità adeguate e da analizzare i risultati.
“Ci sono voluti molti barioni – conclude Vagnoni – e in più è stato necessario un rivelatore, in questo caso LHCb, abbastanza potente da permetterci di collezionare le migliaia di eventi necessari a osservare questa piccola asimmetria. LHCb ha raccolto finora solo un trentesimo della casistica totale che collezionerà a fine vita - dice ancora il ricercatore - siamo quindi ancora all'inizio, anche se non dal punto di vista temporale: lo scorso anno abbiamo ottenuto più dati di tutti i 15 anni precedenti messi insieme. C'è quindi ancora molto da capire e la speranza è che l'energia dell'Lhc sia sufficiente per individuare le discrepanze col Modello Standard che sappiamo esserci".
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