I Fisici teorici trovano una spiegazione all'assenza di antimateria

Per molti decenni i fisici teorici hanno cercato una spiegazione ad uno dei misteri più profondi della cosmologia: perché c'è così poca antimateria nel nostro Universo? Il team del Brookhaven National Laboratory e dell'Università del Kansas ha prodotto una teoria che sperano possa risolvere il mistero dell'asimmetria.

L'antimateria è composta da particelle con stessa massa della materia ordinaria ma con alcuni numeri quantici, come la carica elettrica, opposti. È stata ipotizzata da Paul Dirac come interpretazione di una soluzione della famosa equazione omonima ed è stata trovata sperimentalmente nel 1932 da Carl David Anderson. Prima di andare oltre vi ricordo che potete approfondire l'argomento leggendo anche il nostro speciale su cosa porterà in futuro lo studio dell'antimateria.

Lo studio del fondo cosmico a microonde ha mostrato come la differenza di abbondanza tra materia e antimateria non risale all'origine dell'Universo, ma è stata prodotta successivamente, in un periodo in cui le quattro interazioni fondamentali (Gravità, Forza Elettromagnetica, Interazione Debole e Interazione Forte) erano ancora unificate.

I nuovi esperimenti portati avanti presso LHC hanno rilevato l'esistenza di Bosoni di Higgs ad un'energia di 125 GeV, permettendo di ipotizzare la presenza di bosoni ad energie ancora più alte. Da questa intuizione i ricercatori sono partiti per costruire la loro teoria.

I teorici hanno previsto tre bosoni di Higgs nel periodo precedente alla scomparsa dell'antimateria; queste tre particelle, dette "Higgs Troika" hanno avuto un ruolo molto importante nell'origine dell'asimmetria. Il decadimento di questi bosoni, che essendo molto pesanti raffreddano prima delle altre particelle, produce una grande quantità di materia ordinaria nelle fasi successive alla nascita dell'Universo.

Quando avvenne l'annichilazione tra antimateria e materia, l'eccesso di quest'ultima generato dai tre bosoni di Higgs ha permesso la formazione del cosmo che osserviamo oggi.

Affinché la teoria sia consistente dobbiamo avere altre due specie di bosoni di Higgs, oltre a quello scoperto; e devono avere un'energia sufficiente a produrre la materia tramite il decadimento. La mancanza di informazioni sull'istante in cui è avvenuta l'annichilazione impedisce ai ricercatori di collocarla, con certezza, nell'era cosmologica in cui le quattro forze erano unificate.

L'antimateria è uno dei concetti fisici che più hanno fatto breccia nell'immaginario comune, tanto da essere inserita in molti prodotti cinematografici e letterari; molto interessante è la presenza di antimateria in Death Stranding, il nuovo videogioco di Hideo Kojima. La semplicità e l'eleganza di questa nuova teoria ci fa sperare di essere sulla strada giusta per risolvere questo grande mistero.