La collaborazione internazionale offre spiragli sull'origine della materia nell'universo
Dovunque siate, vi basterà gettare un rapido sguardo intorno per convincervi che il mondo in cui viviamo è composto di nuclei: protoni, neutroni ed elettroni. Da qualche tempo, però, gli scienziati si sono resi conto dell'esistenza di particelle di antimateria, identiche alla materia, ma con una particolarità: in prossimità l'una dell'altra, materia e antimateria si annientano. Le nostre attuali conoscenze ci suggeriscono che pochi istanti dopo il Big Bang, le particelle di materia e quelle di antimateria vennero create in eguale quantità. Vista la loro tendenza ad annientarsi, non ne sarebbero dovute rimanere, ma i teorici affermano che lievissime differenze di comportamento tra materia e antimateria (la violazione CP) hanno fatto sì che per ogni miliardo di annientamenti sia sopravvissuta una particella di materia: uno squilibrio forse impercettibile, ma sufficiente a creare tutto l'universo visibile. Le cause esatte della violazione CP sono ancora ignote, ma centinaia di scienziati di tutto il mondo stanno tentando di risolvere il mistero; le recenti scoperte di uno dei più grossi lavori in collaborazione potrebbero dimostrare una differenza fondamentale nel comportamento di materia e antimateria, contribuendo così significativamente a trovare la risposta. I ricercatori dell'esperimento BABAR - cui partecipano di 600 scienziati di 75 istituzioni in tutto il mondo (incluse Francia, Germania, Italia, Norvegia, Paesi Bassi, Regno Unito e Russia) - hanno usato lo SLAC (Stanford Linear Accelerator Centre) statunitense per far collidere elettroni con i loro equivalenti in antimateria, i positroni, producendo così milioni di coppie di particelle e antiparticelle (note come mesoni B e antiB). Si tratta di coppie di vita estremamente corta, che decadono rapidamente in particelle subatomiche più leggere (kaoni e pioni), che possono essere rilevate dagli scienziati. Il portavoce dell'esperimento BABAR, Marcello Giorgi, dell'Istituto nazionale italiano per la fisica nucleare, spiega: 'Se non ci fossero differenze tra materia e antimateria, mesoni B e antimesoni B mostrerebbero l'identico comportamento di decadimento. Le nostre misurazioni mostrano invece ampie differenze nella velocità di decadimento'. Analizzando i comportamenti di decadimento di oltre 200 milioni di coppie di mesoni B e antiB, i ricercatori hanno rilevato una stupefacente asimmetria. 'Abbiamo trovato 910 casi di mesoni B, ma solo 696 casi di mesoni antiB, decaduti in kaoni e pioni', ha detto Giorgi. È la prima volta che una tale asimmetria ha potuto essere osservata con il semplice conteggio del numero di decadimenti allo stesso stato finale dei mesoni B e antiB, e l'effetto è noto come violazione CP. 'Si tratta di un forte e convincente segnale della violazione CP diretta nel decadimento B, un tipo di asimmetria tra materia e antimateria di cui si sospettava l'esistenza ma che non aveva mai potuto essere osservato prima', ha aggiunto Christos Touramanis, ricercatore principale di BABAR all'università di Liverpool. 'Con questa scoperta, l'intera evoluzione dell'asimmetria tra materia e antimateria sta convergendo verso un quadro coerente'. 'Ancora non capiamo pienamente come l'Universo materiale in cui viviamo sia andato evolvendosi, ma questo nuovo risultato, e le recenti misurazioni di BABAR e di altri esperimenti nel mondo, ci hanno permesso di fare grandi progressi in questo settore', ha concluso il professor Ian Halliday, responsabile esecutivo del Particle Physics and Astronomy Research Council inglese e uno dei cofondatori di BABAR, che ha però aggiunto: 'Abbiamo ancora molto da scoprire e capire su questo punto fondamentale'.
Paesi
Germania, Francia, Italia, Paesi Bassi, Norvegia, Russia, Regno Unito