МОСКВА, 16 июля. /ТАСС/. Научная команда установки LHCb, работающей в кольце Большого адронного коллайдера, впервые в истории зафиксировала различия в частоте распадов лямбда-барионов и анти-лямбда-барионов, связанные с нарушением так называемой симметрии четности и заряда (CP). Это приближает физиков к раскрытию причин того, почему в окружающей нас Вселенной почти нет антиматерии, пишут исследователи в статье в журнале .
"Стандартная модель физики предсказывает, что антиматерия и материя будут вести себя по-разному из-за нарушения симметрии четности и заряда. Это одинаково характерно как для частиц-мезонов, для которых это нарушение уже было доказано более полувека назад, и для бозонов, из которых состоит большая часть материи Вселенной. Нам впервые удалось выявить подобную антисимметрию при наблюдениях за распадами лямбда-B-барионов", - говорится в исследовании.
Такое открытие было совершено научной командой установки LHCb, созданной для изучения распадов частиц, содержащих "прелестный" b-кварк, одну из тяжелых субатомных частиц. Еще в начале текущего столетия физики обнаружили первые свидетельства того, что свойства частиц и античастиц с b-кварками могут сильно различаться, что может объяснять отсутствие антиматерии в окружающем нас мироздании, а также побуждает ученых изучать эти частицы.
Лишь сейчас, как отмечается в публикации, физикам из ЦЕРН удалось обнаружить статистически значимые свидетельства существования подобных различий в поведении так называемых лямбда-B-барионов и анти-лямбда-B-барионов
Такая форма лямбда-барионов и антибарионов, по словам физиков, быстро превращается в протоны и антипротоны, что сопровождается выделением трех других частиц - каона, и пары противоположно заряженных пионов. Эти "тройки" частиц, как показал анализ данных, собранных на LHCb в промежутке между 2011 и 2018 годами, образуются с разной частотой при распадах материи и антиматерии, что впервые подтвердило существование нарушений CP-четности для барионов.
Как надеются физики, последующие наблюдения за распадами лямбда-B-барионов и анти-лямбда-B-барионов помогут им понять, где именно возникает нарушение симметрии четности и заряда. Это приблизит ученых к раскрытию тайны пропажи антиматерии из Вселенной, а также поможет проверить расширенные версии Стандартной модели физики частиц и теории, описывающие "новую физику" за ее пределами.
"Вселенская" пропажа антиматерии
Космологи предполагают, что Вселенная в первые мгновения жизни содержала примерно равное количество материи и антиматерии. Если это действительно было так, то мироздание не должно было бы существовать, так как все частицы материи и антиматерии должны были уничтожить друг друга еще в первые мгновения после Большого взрыва. Ученые уже много десятилетий дискутируют о том, почему этого не произошло, а также почему антиматерии практически нет в обозримой Вселенной.
В частности, многие ученые предполагают, что частицы материи и антиматерии могут очень незаметно, но существенно отличаться друг от друга по некоторым физическим свойствам, что потенциально объяснило бы пропажу антиматерии. Для поиска подобных аномалий ученые изучают взаимодействия частиц антиматерии с "обычной" материей, а также с различными силами природы при помощи ускорителей частиц и приборов на борту МКС.
Комментарии