Le LHC révèle un écart de désintégration matière-antimatière, offrant des indices sur l'existence de l'univers

Des expériences menées au Grand collisionneur de hadrons (LHC) ont potentiellement mis au jour de nouveaux indices sur la survie de l'univers. La recherche suggère une différence surprenante dans les désintégrations de particules appelées baryons et de leurs jumeaux d'antimatière. Cette découverte, faite au CERN, pourrait aider à expliquer pourquoi la matière ne s'est pas annihilée avec l'antimatière après le Big Bang. Selon les modèles, le Big Bang aurait dû créer des quantités égales de matière et d'antimatière, conduisant à une annihilation totale. Cependant, l'existence d'étoiles, de planètes et de la vie indique que quelque chose a empêché cela. Les physiciens du CERN ont analysé les données du LHC, trouvant des preuves de différences dans la façon dont la matière et l'antimatière se comportent. En théorie, toutes les particules devraient adhérer à la symétrie charge-parité (CP), où l'inversion de la charge et des coordonnées spatiales de toutes les particules ne devrait pas modifier les lois de la physique. Cependant, certaines interactions violent cette symétrie. Une expérience de 1964 a révélé des violations de CP dans les mésons K, et des expériences ultérieures ont révélé des violations similaires dans d'autres particules, mais pas suffisamment pour expliquer la rareté de l'antimatière. La nouvelle étude a identifié des violations de CP dans les baryons, en se concentrant sur les baryons beauté-lambda (Λ) et leurs antiparticules. Si la symétrie CP est respectée, les particules Λ et anti-Λ devraient se désintégrer au même rythme. Les chercheurs de la collaboration LHCb ont analysé des dizaines de milliers de désintégrations capturées entre 2009 et 2018, trouvant une différence d'environ 2,45 % entre les désintégrations de matière et d'antimatière. "Il nous a fallu plus de 80 000 désintégrations de baryons pour observer l'asymétrie matière-antimatière avec cette classe de particules pour la première fois", a déclaré Vincenzo Vagnoni, porte-parole de la collaboration LHCb. Cette percée pourrait fournir des indices sur de nouvelles forces et particules, aidant à résoudre l'énigme de la raison pour laquelle l'antimatière n'a pas anéanti toute la matière dans l'Univers. "Plus il y a de systèmes dans lesquels nous observons des violations de CP et plus les mesures sont précises, plus nous avons d'opportunités de tester le modèle standard et de rechercher une physique au-delà de celui-ci", a ajouté Vagnoni.