Antymateria jest niezwykle tajemniczym zagadnieniem. Fizycy wierzą, że dla każdej cząstki, która istnieje we wszechświecie, istnieje antycząstka, która jest identyczna, ale ma przeciwny ładunek. Ale kiedy antymateria spotyka się z materią, obie cząstki są niszczone w błysku energii. Gdyby więc materia i antymateria zostały wytworzone w równych ilościach w ramach Wielkiego Wybuchu, dlaczego wokół nas jest tak wiele materii i tak mało antymaterii?
Antymateria występuje naturalnie w procesach radioaktywnych, takich jak rozpad potasu-40. Zwykły banan (który zawiera potas) emituje pozyton co 75 minut. Nowy eksperyment przeprowadzony w CERN może być odpowiedzią na pytanie zawarte w tytule. Eksperymenty wykazały, że cząstki, takie jak mezony, które składają się z jednego kwarka i jednego anty-kwarka, mogą spontanicznie przekształcić się w mezony i odwrotnie. Proces ten zachodzi jednak bardziej w jednym kierunku niż w drugim. Anty-kwarki są bardziej skłonne przekształcić się w kwarki niż kwarki przekształcić się w anty-kwarki. Oznacza to, że z biegiem czasu we wszechświecie gromadzi się więcej materii.
Czytaj też: Teleskop Chandra odkrył dowody na istnienie brakującej materii
Naukowcy skupili się na cząstkach zwanych mezonami D, które są zbudowane z tzw. kwarków powabnych. Badacze byli w stanie zaobserwować asymetrię w mezonach D, patrząc na cząstki powstałe w zderzeniach w Wielkim Zderzaczu Hadronów (LHC). Przyjrzeli się pełnemu zestawowi danych z lat 2011–2018 i sprawdzili rozpady zarówno mezonów D, jak i mezonów anty-D. Odkryli niewielkie, ale istotne statystycznie różnice między nimi, dając pierwszy dowód asymetrii wśród kwarków powabnych.
Możliwe, że zaobserwowana asymetria nie była spowodowana tym samym mechanizmem, co asymetria kwarków b oraz dziwnych. Ale i tak byłoby to ważne odkrycie, ponieważ pozwoli odkryć kolejne rodzaje asymetrii na linii materia-antymateria.
[Źródło: digitaltrends.com; grafika: CERN]
Czytaj też: W umierających galaktykach ciemna materia zachowuje się inaczej
