Experimentul cu neutrini poate sugera de ce materia guvernează universul

Un nou studiu sugerează că neutrinii s-ar putea comporta diferit față de omologii lor antimaterie. Rezultatul amplifică suspiciunile oamenilor de știință că particulele elementare ușoare ar putea ajuta la explicarea de ce universul are mult mai multă materie decât antimaterie.

În Big Bang, acum 13,8 miliarde de ani, materia și antimateria au fost create în cantități egale. Pentru a înclina acest echilibru către starea actuală a universului, dominată de materie, materia și antimateria trebuie să se comporte diferit, un concept cunoscut sub numele de încălcare CP sau „paritate de încărcare”.

În neutrini, care vin în trei tipuri – electroni, muoni și tau – încălcarea CP poate fi măsurată observând modul în care neutrinii oscilează sau se schimbă de la un tip la altul. Cercetătorii din experimentul T2K au descoperit că neutrinii muoni s-au transformat în neutrini electronici mai des decât se aștepta, în timp ce antineutrinii muoni au devenit antineutrini electronici mai rar. Acest lucru sugerează că neutrinii încălcau CP, au concluzionat cercetătorii pe 4 august la un colocviu la High Energy Accelerator Research Organization, KEK, din Tsukuba, Japonia.

Oamenii de știință T2K prezentaseră anterior un indiciu mai slab de încălcare a CP. Noul rezultat se bazează pe aproximativ de două ori mai multe date, dar dovezile nu sunt încă definitive. În limbajul fizician, este o măsurătoare „două sigma”, un indicator al cât de puternice sunt dovezile din punct de vedere statistic. Fizicienii au nevoie de obicei de cinci sigma pentru a revendica o descoperire.

Chiar și trei sigma sunt încă departe – T2K ar putea atinge acest reper până în 2026. Un viitor experiment, DUNE, aflat acum în construcție la Laboratorul de Cercetare Subteran Sanford din Lead, SD, ar putea atinge cinci sigma. Merită să ai răbdare, spune fizicianul Chang Kee Jung de la Universitatea Stony Brook din New York, care este membru al colaborării T2K. „Avem de-a face cu probleme cu adevărat profunde.”