LHC Ungkap Perbedaan Peluruhan Materi-Antimateri, Menawarkan Petunjuk tentang Keberadaan Alam Semesta

Eksperimen di Large Hadron Collider (LHC) berpotensi mengungkap petunjuk baru tentang kelangsungan hidup alam semesta. Penelitian ini mengisyaratkan perbedaan mengejutkan dalam peluruhan partikel yang disebut baryon dan kembaran antimateri mereka. Penemuan ini, yang dibuat di CERN, dapat membantu menjelaskan mengapa materi tidak musnah dengan antimateri setelah Big Bang. Menurut model, Big Bang seharusnya menciptakan jumlah materi dan antimateri yang sama, yang mengarah pada pemusnahan total. Namun, keberadaan bintang, planet, dan kehidupan menunjukkan bahwa ada sesuatu yang mencegah hal ini. Fisikawan CERN menganalisis data LHC, menemukan bukti perbedaan dalam bagaimana materi dan antimateri berperilaku. Secara teori, semua partikel harus mematuhi simetri muatan-paritas (CP), di mana membalikkan muatan dan koordinat spasial semua partikel seharusnya tidak mengubah hukum fisika. Namun, beberapa interaksi melanggar simetri ini. Sebuah eksperimen tahun 1964 menemukan pelanggaran CP dalam meson K, dan eksperimen selanjutnya menemukan pelanggaran serupa pada partikel lain, tetapi tidak cukup untuk menjelaskan kelangkaan antimateri. Studi baru mengidentifikasi pelanggaran CP dalam baryon, dengan fokus pada baryon beauty-lambda (Λ) dan antipartikelnya. Jika simetri CP berlaku, partikel Λ dan anti-Λ harus meluruh pada tingkat yang sama. Para peneliti di kolaborasi LHCb menganalisis puluhan ribu peluruhan yang ditangkap antara tahun 2009 dan 2018, menemukan perbedaan sekitar 2,45 persen antara peluruhan materi dan antimateri. "Kami membutuhkan lebih dari 80.000 peluruhan baryon untuk melihat asimetri materi-antimateri dengan kelas partikel ini untuk pertama kalinya," kata Vincenzo Vagnoni, juru bicara kolaborasi LHCb. Terobosan ini dapat memberikan petunjuk tentang gaya dan partikel baru, membantu memecahkan teka-teki mengapa antimateri tidak memusnahkan semua materi di Alam Semesta. "Semakin banyak sistem di mana kita mengamati pelanggaran CP dan semakin tepat pengukurannya, semakin banyak peluang yang kita miliki untuk menguji Model Standar dan mencari fisika di luarnya," tambah Vagnoni.