La collaborazione LHCb al CERN ha raggiunto un importante traguardo nella comprensione dell'asimmetria tra materia-antimateria, osservando per la prima volta la violazione della simmetria Carica-Parità (CP) nei barioni. La violazione di CP, che descrive le differenze nel comportamento tra materia e antimateria, è stata osservata per la prima volta nei mesoni negli anni '60, ma fino ad ora era rimasta sfuggente nei barioni.
Utilizzando i dati raccolti dal Large Hadron Collider (LHC) durante i suoi primi due periodi di attività (2009–2013 e 2015–2018), il team LHCb ha analizzato oltre 80.000 decadimenti del barione lambda con un quark b (Λb) e della sua antiparticella (anti-Λb). Hanno scoperto che la differenza tra le frequenze di decadimento di queste particelle è del 2,45%, con un'incertezza di circa lo 0,47%. Statisticamente, questo risultato si discosta dallo zero di 5,2 deviazioni standard, superando la soglia necessaria per confermare l’osservazione della violazione di CP in questo decadimento barionico.
Questo risultato offre un nuovo modo per studiare le differenze fondamentali tra materia e antimateria, affrontando questioni legate al motivo per cui l'Universo è dominato dalla materia. Tuttavia, la violazione di CP osservata finora all'interno del Modello Standard è ancora troppo piccola per spiegare questo squilibrio cosmico, suggerendo la possibilità di fonti di violazione di CP ancora sconosciute. Questa scoperta apre la strada a ulteriori ricerche teoriche e sperimentali, sia presso l’LHC che nei futuri collider di particelle, alla ricerca di nuova fisica oltre il Modello Standard.
I Prof. F. Archilli ed E. Santovetti del Dipartimento di Fisica partecipano alla collaborazione LHCb, essendo coinvolti nella gestione del rivelatore di muoni e nell'analisi dei dati raccolti.
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