in

Gli scienziati credono di aver trovato una soluzione a uno dei problemi più antichi dell’universo

È uno dei problemi più antichi dell’universo: dal momento che materia e antimateria si annientano al contatto, e poiché entrambe le forme di materia esistevano al momento del big bang, perché un universo è fatto principalmente di materia e niente di niente? Dov’è finita tutta l’antimateria?

“Il fatto che il nostro universo oggi sia dominato dalla materia rimane uno dei misteri più enigmatici e prolungati della fisica moderna”, ha detto Yanou Cui, professore di fisica e astronomia alla Riverside University of California, in una dichiarazione che copre questa settimana. “Un sottile squilibrio o asimmetria tra materia e antimateria nell’Universo primordiale è necessario per ottenere il predominio della materia oggi, ma non può essere realizzato all’interno della struttura nota della fisica fondamentale”.

Ci sono teorie che potrebbero rispondere a questa domanda, ma sono estremamente difficili da verificare con esperimenti di laboratorio. Ora in un nuovo articolo pubblicato sulla rivista giovedì Lettere di verifica fisicadott Cui e il suo coautore Zhong-Zhi Xianyu, assistente professore di fisica all’Università di Tsinghua, in Cina, spiegano che potrebbero aver trovato una soluzione per utilizzare il bagliore residuo del Big Bang stesso per condurre l’esperimento.

La teoria che i dottori Cui e Zhong-Zh volevano esplorare è nota come leptogenesi, un processo che coinvolge il decadimento di particelle che potrebbe aver portato all’asimmetria tra materia e antimateria nell’universo primordiale. In altre parole, un’asimmetria in alcuni tipi di particelle elementari nei primissimi momenti del cosmo potrebbe essersi evoluta nel tempo e attraverso ulteriori interazioni tra particelle nell’asimmetria tra materia e antimateria che definisce l’universo come lo conosciamo – e la vita – hanno fatto. possibile.

“La leptogenesi è uno dei meccanismi più convincenti che producono asimmetria materia-antimateria”, ha affermato il dott. Cui in una dichiarazione. “Questa è una nuova particella elementare, il neutrino destrorso.”

Ma, ha aggiunto il dott. Cui aggiunge, la produzione di un neutrino destrorso richiederebbe molta più energia di quella che può essere prodotta negli acceleratori di particelle sulla Terra.

“Testare la leptogenesi è quasi impossibile perché la massa del neutrino destrorso è in genere di molti ordini di grandezza oltre la portata del collisore più energico mai costruito, il Large Hadron Collider”, ha detto.

La realizzazione del Dott. Cui e i suoi coautori pensavano che gli scienziati potrebbero non aver bisogno di costruire un acceleratore di particelle più potente perché le stesse condizioni che vogliono creare in un tale esperimento esistevano già in alcune parti dell’Universo primordiale. L’era dell’inflazione, un’epoca di espansione esponenziale del tempo e dello spazio stesso, che durò solo frazioni di secondo dopo il Big Bang….

“L’inflazione cosmica ha fornito un ambiente ad alta energia che ha consentito la produzione di nuove particelle pesanti e le loro interazioni”, ha affermato il dott. cui “L’universo inflazionistico si è comportato come un collisore cosmologico, tranne per il fatto che l’energia era fino a 10 miliardi di volte maggiore di qualsiasi collisore artificiale”.

Inoltre, i risultati di questi esperimenti sui collisori cosmologici naturali possono essere conservati nella distribuzione delle galassie odierna, così come nel fondo cosmico a microonde, il bagliore residuo del Big Bang, da cui gli astrofisici hanno tratto gran parte della loro attuale comprensione dell’evoluzione del cosmo.

“In particolare, dimostriamo che le condizioni essenziali per la generazione dell’asimmetria, comprese le interazioni e le masse del neutrino destrorso, che è l’attore principale qui, possono lasciare chiare impronte nelle statistiche della distribuzione spaziale delle galassie o il fondo cosmico a microonde può essere accuratamente misurati”, ha affermato il dott Cui, anche se queste misurazioni devono ancora essere prese, ha aggiunto. “Le osservazioni astrofisiche previste nei prossimi anni possono rilevare tali segnali e svelare l’origine cosmica della materia”.

Harvest Moon: guarda la luna piena sorgere vicino a Giove e Nettuno

Il razzo SpaceX viene lanciato con 34 satelliti Starlink con un ritardo di sei settimane dall’Artemis 1 della Nasa