En los primeros momentos del Universo, se crearon enormes cantidades de materia y antimateria, y luego momentos después se combinaron y aniquilaron generando la energía que impulsó la expansión del Universo. Pero por alguna razón, había una cantidad infinitesimal más materia que antimateria. Todo lo que vemos hoy fue esa pequeña fracción de materia que quedaba.
¿Pero por qué? ¿Por qué había más materia que antimateria justo después del Big Bang? Investigadores de la Universidad de Melbourne piensan que podrían tener una idea.
Solo para darle una idea de la escala del misterio que enfrentan los investigadores, el profesor asociado Martin Sevior de la Facultad de Física de la Universidad de Melborne:
“Nuestro universo está compuesto casi por completo de materia. Si bien estamos completamente acostumbrados a esta idea, esto no está de acuerdo con nuestras ideas sobre cómo interactúan la masa y la energía. Según estas teorías, no debería haber suficiente masa para permitir la formación de estrellas y, por lo tanto, la vida ".
“En nuestro modelo estándar de física de partículas, la materia y la antimateria son casi idénticas. En consecuencia, a medida que se mezclan en el universo primitivo, se aniquilan entre sí dejando muy poco para formar estrellas y galaxias. El modelo no se acerca a explicar la diferencia entre materia y antimateria que vemos en la naturaleza. El desequilibrio es un billón de veces mayor de lo que predice el modelo ".
Si el modelo predice que la materia y la antimateria deberían haberse aniquilado por completo, ¿por qué hay alguna cosa, y no nada?
Los investigadores han estado usando el acelerador de partículas KEK en Japón para crear partículas especiales llamadas mesones B. Y son estas partículas las que pueden proporcionar la respuesta.
Los mesones son partículas que se componen de un quark y un antiquark. Están unidos por la fuerza nuclear fuerte y orbitan entre sí, como la Tierra y la luna. Debido a la mecánica cuántica, el quark y el antiquark solo pueden orbitarse entre sí de formas muy específicas dependiendo de la masa de las partículas.
Un mesón B es una partícula particularmente pesada, con más de 5 veces la masa de un protón, debido casi por completo a la masa del quark B. Y son estos mesones B los que requieren los aceleradores de partículas más potentes para generarlos.
En el acelerador KEK, los investigadores pudieron crear tanto mesones B de la materia regular como mesones anti-B y observar cómo se descomponían.
“Observamos cómo se descomponen los mesones B en lugar de cómo se descomponen los mesones anti-B. Lo que encontramos es que hay pequeñas diferencias en estos procesos. Si bien la mayoría de nuestras mediciones confirman las predicciones del Modelo estándar de física de partículas, este nuevo resultado parece estar en desacuerdo ”.
En los primeros momentos del Universo, los mesones anti-B podrían haber decaído de manera diferente a sus contrapartes de materia regular. Para cuando se completaron todas las aniquilaciones, todavía quedaba suficiente materia para darnos todas las estrellas, planetas y galaxias que vemos hoy.
Fuente original: Comunicado de prensa de la Universidad de Melbourne
