I fisici vicini alla comprensione dell'origine della materia

I fisici vicini alla comprensione dell'origine della materia

I fisici hanno ricreato le condizioni dell'Universo primordiale in un acceleratore di particelle, facendo scontrare gli atomi a una velocità prossima a quella della luce.Questo approccio ha permesso loro di determinare quali parti della materia sono state create nei momenti immediatamente successivi al Big Bang e quali sono apparse più tardi. Lo studio, pubblicato sulla rivista Physics Letters B , ha rivelato che più materia si è formata più tardi di quanto previsto in precedenza.

(Il Large Hadron Collider (LHC) è l'acceleratore di particelle più grande e potente del mondo. È costituito da un anello di 27 chilometri di magneti superconduttori.) All'alba della sua esistenza, l'Universo era una miscela bruciante di particelle subatomiche. Mentre la temperatura nel nucleo del Sole è di circa 15 milioni di gradi Celsius, l'Universo primordiale era circa 250.000 volte più caldo.La materia ordinaria, che costituisce tutto ciò che ci circonda, è composta da protoni e neutroni. Tuttavia, le temperature estreme dell'Universo primordiale hanno impedito la formazione di queste particelle.Le collisioni di atomi in un acceleratore di particelle consentono agli scienziati di comprendere con precisione come è stata creata la materia all'inizio dell'Universo.

Le particelle note si sono formate o da collisioni di quark e gluoni o da successive collisioni di particelle. Queste ultime collisioni hanno iniziato a verificarsi 0,000001 secondi dopo il Big Bang, quando le particelle formate da quark hanno iniziato a interagire tra loro.Negli anni '90, i fisici scoprirono che alcune particelle si erano formate in abbondanza a causa di collisioni successive alla fase di formazione iniziale dell'Universo. I mesoni D, ad esempio, possono interagire per creare la rarissima particella di charmonio, composta da mesoni a due quark.Il CERN si avvicina alla scoperta di particelle sconosciute provenienti dall'"universo nascosto"...

I risultati del nuovo esperimento hanno indicato che oltre il 70% del charmonium misurato potrebbe essere formato da successive reazioni di collisione di particelle. Il numero di particelle misurate formate in tali reazioni era significativamente più alto del previsto.Questa scoperta suggerisce che la maggior parte della materia 

nell'Universo potrebbe aver avuto origine da successive collisioni di particelle piuttosto che dalle iniziali collisioni di particelle subatomiche avvenute pochi istanti dopo il Big Bang.Questa scoperta accresce la nostra conoscenza dell'origine della materia. Aiuta a determinare quanta materia è stata creata nelle prime frazioni di secondo dopo il Big Bang, rispetto a quanta materia è stata creata da reazioni successive mentre l'Universo si espandeva.Link