Um estudo aceito para publicação pela revista Nature, disponível no repositório de pré-impressão arXiv, pode ter revelado pistas para um dos maiores mistérios da física: por que o Universo é dominado pela matéria.
Se o Big Bang tivesse criado quantidades iguais de matéria e antimatéria, elas deveriam ter se aniquilado completamente, restando apenas energia. No entanto, algo rompeu esse equilíbrio, permitindo a formação de estrelas, planetas e vida. E é por isso que nós existimos.
Pesquisadores do CERN (Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear) analisaram dados do Grande Colisor de Hádrons (LHC) e encontraram evidências de que a matéria e a antimatéria não se comportam de maneira perfeitamente simétrica. O estudo revela uma diferença nos decaimentos de bárions lambda de beleza (Λb) e suas antipartículas, indicando a violação da chamada simetria de paridade de carga (CP).
A simetria CP sugere que as leis da física devem permanecer as mesmas caso todas as partículas troquem suas cargas e coordenadas espaciais. No entanto, experimentos anteriores já haviam mostrado que essa simetria nem sempre se mantém. Em 1964, cientistas observaram que os mésons K2 ocasionalmente decaíam de maneira inesperada, contrariando essa regra.
Desde então, outras partículas apresentaram a mesma violação de CP, mas apenas entre os mésons, um grupo de partículas instáveis. A novidade do estudo é que, pela primeira vez, a violação foi detectada em bárions, uma classe de partículas mais massivas que formam a maior parte da matéria visível do Universo, incluindo prótons e nêutrons.
Os pesquisadores analisaram dados das duas primeiras fases de operação do LHC, entre 2009 e 2018, examinando dezenas de milhares de decaimentos de Λb e anti-Λb. Eles observaram que a taxa de decaimento das antipartículas diferia das partículas em cerca de 2,45%. Esse resultado tem um desvio padrão de 5,2, o que significa que a descoberta é estatisticamente significativa e pode ser considerada uma evidência sólida de violação de CP.
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