Ginevra: anche studiosi genovesi nel pool che al Cern studia il contrasto tra materia e antimateria

Un gruppo di scienziati italiani – tra cui fisici provenienti anche da Genova – ha contribuito a un importante traguardo scientifico raggiunto al CERN di Ginevra: per la prima volta è stata osservata un’asimmetria tra materia e antimateria nelle particelle chiamate barioni, le stesse che costituiscono la maggior parte della materia ordinaria dell’universo, come i protoni e i neutroni. L’osservazione è avvenuta nell’ambito dell’esperimento LHCb (Large Hadron Collider beauty), uno dei quattro principali in funzione presso il Large Hadron Collider, il più grande acceleratore di particelle del mondo. I risultati dello studio, pubblicati oggi sulla prestigiosa rivista Nature, confermano un dettaglio cruciale del Modello Standard – la teoria fondamentale della fisica delle particelle – e aprono nuove domande sulle leggi che regolano l’universo.

Una vittoria silenziosa della materia - Secondo il Modello Standard, materia e antimateria si sarebbero dovute annichilire a vicenda subito dopo il Big Bang, lasciando dietro di sé solo radiazione. Eppure, la materia è sopravvissuta, dando origine all’universo come lo conosciamo oggi. L’asimmetria tra materia e antimateria – già osservata in altre particelle subatomiche – non era mai stata documentata nei barioni. "Viviamo in un universo di materia. Se ci fosse stata simmetria perfetta, non saremmo qui: tutto si sarebbe trasformato in pura energia”, spiega Vincenzo Vagnoni, fisico dell’INFN di Bologna e responsabile della collaborazione internazionale dell’esperimento LHCb. “Il problema è che la differenza prevista dalla teoria non è sufficiente a spiegare ciò che è successo nei primi istanti dopo il Big Bang”.

Genova in prima linea nella scoperta - L’esperimento ha coinvolto ricercatori italiani dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) da numerose sedi, inclusa Genova, accanto a colleghi da Frascati, Firenze, Milano, Cagliari e Bari. La partecipazione genovese conferma il ruolo centrale della comunità scientifica ligure nei grandi progetti internazionali sulla fisica fondamentale.

Una sfida durata decenni - Misurare l’asimmetria nei barioni è stata una delle imprese più complesse mai tentate in fisica sperimentale: non solo perché la differenza di comportamento tra materia e antimateria è estremamente piccola, ma anche perché servivano strumenti in grado di generare e analizzare una quantità enorme di eventi. “Abbiamo bisogno di tantissimi barioni per poter rilevare l’asimmetria, e solo un rivelatore potente come LHCb poteva raccogliere le migliaia di eventi necessari”, osserva ancora Vagnoni. “Finora abbiamo analizzato solo un trentesimo di tutti i dati che LHCb raccoglierà nella sua vita operativa. C’è ancora moltissimo da capire”.

Oltre il modello standard - Il risultato rappresenta un ulteriore tassello verso la comprensione di un mistero cosmico ancora irrisolto: perché l’universo è fatto di materia e non si è dissolto in energia. Ma, come sottolineano gli scienziati, il Modello Standard non basta più: ci sono fenomeni e forse anche particelle ancora sconosciute, che potrebbero spiegare meglio l’origine dell’universo asimmetrico in cui viviamo. L’energia sempre crescente degli esperimenti futuri al CERN potrebbe aiutare a trovare queste risposte, e anche la comunità scientifica genovese continuerà a essere parte attiva di questa caccia alla nuova fisica.

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