Дослідники вперше використали детектор LHCb на Великому адронному колайдері в CERN і виявили порушення зарядової парності (CP) у баріонах, до яких входять частинки, такі як нейтрони та протони, що складають основну частину видимої матерії у Всесвіті. Порушення CP означає, що природа поводиться з античастинками і частинками трохи по-різному. Раніше таке порушення спостерігали лише в мезонах – частинках, що складаються з пари кварк-антікварк; важливо зазначити, що Всесвіт складається з матерії, а не з антиматерії.
LHCb виявляє 2,45% асиметрії у розпаді баріону красоти-лямбда
Згідно з даними Live Science, це відкриття зосереджено на баріоні красоти-лямбда, який розпадається на протон, два піони та кайон. Протягом 2009-2018 років аналізували дані, які містять мільйони розпадів та їх античастинок. Вчені виявили 2,45% асиметрії, що підтверджує порушення CP у баріонах. Дослідження опубліковане в журналі Nature і підтверджує прогноз Стандартної моделі, відкриваючи нові горизонти фізики.
Відоме порушення CP було виявлено ще в 1960-х роках, спочатку у кайонах, потім у мезонах краси у 2001 році та пізніше в мезонах чарму у 2019. Баріони складаються з трьох кварків і залишаються загадкою. Це порушення CP безпосередньо перевіряє універсальність феномена з різними типами частинок та додає важливу частину до загадки асиметрії антиматерії.
Прорив відкриває нові підказки до дисбалансу матерії та антиматерії
Однак різниця у 2,45% недостатня для визначення домінування матерії. Необхідно вивчити порушення CP у баріонах, що надає новий перспективний напрямок у пошуку у фізиці. Вчені навіть виявили локальну асиметрію у каналах розпаду. Це сигналізує про багатий підструктурний аспект глибшої теорії та дослідження.
Це дослідження підкреслило силу CERN у дослідженні основних симетрій з безпрецедентною точністю. Заплановані оновлення на 2030 рік, а також величезні масиви даних для аналізу з ще більш точною порушенням CP. Це відкриває нові аспекти Всесвіту та історичної фізики.