Forse il neutrino è la causa della mancanza di antimateria nell'Universo

Forse il neutrino è la causa della mancanza di antimateria nell'Universo
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Delle piccolissime particelle subatomiche chiamati neutrini possono spiegare l'assenza di antimateria nell'Universo. Secondo il modello del Big Bang, materia e antimateria dovrebbero essersi formate in uguale quantità e, annichilendosi una con l'altra, lasciare l'Universo solo con energia sotto forma di fotoni.

Il mondo e noi stessi siamo fatti di materia e quindi è evidente come la "guerra" sia stata vinta dalla materia; al momento non c'è nessuna spiegazione a questo fenomeno. I ricercatori che lavorano al T2K Experiment potrebbero aver trovato una soluzione a questo mistero. I neutrini sono particelle molto elusive e richiedono apparati sperimentali molto complessi, al punto da progettare rilevatori subacquei nel Mediterraneo.

L'origine del problema sembra essere il diverso comportamento dell'antineutrino rispetto al neutrino standard. Materia e Antimateria sono composte da particelle molto simili che condividono alcune proprietà, come la massa, e hanno invece alcuni numeri quantici opposti, come la carica elettrica.

"Questo è molto eccitante e motivante," afferma la scienziata dei neutrini Georgia Karagiorgi, della Columbia University. Lei non ha partecipato allo studio e i ricercatori del T2K Experiment hanno rifiutato di commentare la notizia, in attesa del controllo della comunità scientifica sul loro articolo.

Una differenza tra materia e antimateria mai osservata è la violazione della simmetria CP (Charge Parity); in generale ci si aspetta che il sistema sia invariante per inversione di carica e di coordinate spaziali. Se il neutrino viola questa simmetria, i teorici si aspettano che nell'Universo primordiale questo effetto fosse ancora più intenso.

Per studiare questo fenomeno il team del T2K hanno inviato due raggi, uno composto da neutrini e l'altro composto da antineutrini, verso un rilevatore a 300km di distanza: il Kamioka Observatory. La ragione di questo lungo percorso è che i neutrini tendono ad oscillare: possono passare dall'essere neutrini elettronici a essere neutrini muonici o tauonici. Lo stesso avviene per gli antineutrini.

I raggi erano inizialmente composti solo da neutrini e antineutrini muonici, i ricercatori hanno contato quante volte sono stati convertiti in neutrini e antineutrini elettronici. Dopo aver raccolto dati per circa un decennio, gli scienziati sono giunti alla conclusione che i neutrini oscillano più degli antineutrini, un segno della violazione della simmetria CP.

Questo è un altro indizio che supporta l'idea che il neutrino violi questa simmetria, ma quest'ultimo risultato pone dei vincoli ancora più stretti su questa ipotesi. "È un momento interessante per essere una scienziata dei neutrini, siamo così concentrati su qualcosa che abbiamo voluto misurare così a lungo e ogni passo avanti è molto eccitante," afferma Patricia Vahle, del William&Mary in Virginia.

La speranza è che questo permetta di comprendere uno dei più grandi misteri del modello del Big Bang e di tutta la nostra conoscenza dell'Universo e anche se la violazione della simmetria CP non è l'unica soluzione proposta, una teoria prevede l'esistenza di tre diversi bosoni di Higgs, sembra la più convincente