Pesquisadores utilizaram pela primeira vez o detector LHCb no Grande Colisor de Hádrons (LHC) do CERN e descobriram a violação da simetria de carga-paridade (CP) em bárions, que incluem partículas como nêutrons e prótons, responsáveis pela maior parte da matéria visível do universo. A violação de CP indica que a natureza trata partículas e antipartículas de maneira ligeiramente diferente. Anteriormente, essa violação havia sido observada apenas em mésons, partículas compostas por um par de quarks e antiquarks. Essa descoberta é crucial para entender que o universo é predominantemente formado por matéria e não por antimatéria.
A descoberta, segundo o Live Science, concentrou-se na desintegração do bárion beauty-lambda em um próton, dois píons e um káon. Entre 2009 e 2018, os cientistas analisaram dados que correspondem a milhões de desintegrações e seus antipartículas, revelando uma assimetria de 2,45% que confirma a violação de CP nos bárions. O estudo foi publicado na revista Nature e corroborou previsões do Modelo Padrão, apontando para novas direções na física.
A violação de CP foi primeiramente identificada na década de 1960 em káons, seguida por mésons beauty em 2001 e mésons charm em 2019. Os bárions, que são formados por três quarks, permanecem um mistério. Essa violação de CP testa diretamente a universalidade do fenômeno entre diferentes tipos de partículas e adiciona uma peça importante ao quebra-cabeça da antimatéria assimétrica.
Embora a diferença de 2,45% não seja suficiente para determinar a predominância da matéria, compreender a violação de CP em bárions oferece uma nova e promissora direção na busca por respostas na física. Os cientistas também identificaram assimetrias locais em canais de desintegração, indicando uma rica subestrutura teórica que ainda deve ser explorada.
Esta pesquisa ressalta a capacidade do CERN de investigar simetrias fundamentais com uma precisão sem precedentes. Para 2030, estão programadas atualizações significativas, com grandes volumes de dados a serem analisados, visando uma violação de CP ainda mais precisa. Essa pesquisa abre novas perspectivas sobre o universo e a história da física.
