⚛️ Cette découverte pourrait expliquer pourquoi notre Univers existe

L'Univers tel que nous le connaissons est fait presque entièrement de matière, alors que selon les lois de la physique, matière et antimatière auraient dû exister en quantités égales après le Big Bang. Ce déséquilibre reste l'un des grands mystères de la science.


Une nouvelle étude théorique menée par des chercheurs de l'Institut Tsung-Dao Lee en Chine avance une hypothèse étonnante. Certaines particules très instables, appelées baryons charmés, pourraient se comporter de façon légèrement différente de leur version " miroir " d'antimatière lorsqu'elles se désintègrent. Ce petit écart pourrait, à grande échelle, avoir favorisé la matière dans l'Univers.

Les chercheurs ont utilisé des outils mathématiques avancés pour simuler ce comportement. Leur résultat ? La différence entre matière et antimatière pourrait être jusqu'à dix fois plus forte que ce que l'on pensait dans ces cas-là. Cela ouvre de nouvelles pistes pour expliquer pourquoi la matière a survécu après le Big Bang.

Un phénomène appelé re-diffusion d'état final jouerait un rôle important. Il s'agit d'un ensemble de petites interactions qui se produisent après la désintégration d'une particule, et qui peuvent modifier légèrement le résultat final. Ces effets secondaires seraient suffisants pour créer un déséquilibre.

Les expériences actuelles dans des laboratoires comme LHCb au CERN ou Belle II au Japon pourraient déjà mesurer ce phénomène. Un futur accélérateur en Chine, le Super Tau-Charm Facility, permettra d'aller encore plus loin.

C'est quoi, une “violation de symétrie” ?

Normalement, la matière et l'antimatière devraient se comporter de façon identique, comme si l'une était le reflet de l'autre dans un miroir. Mais dans certains cas rares, ce n'est pas tout à fait vrai: les lois de la physique sont légèrement biaisées en faveur de la matière.

Ce phénomène s'appelle la violation de symétrie CP, et il est essentiel pour comprendre pourquoi nous existons. Sans lui, tout aurait été détruit par l'annihilation matière-antimatière, et l'Univers serait vide d'objets.

Et cette “re-diffusion d'état final”, qu'est-ce que c'est ?

Quand une particule se désintègre, les morceaux qui en résultent peuvent interagir brièvement entre eux avant de s'éloigner. Ces échanges de dernière minute peuvent modifier subtilement le résultat.

Dans cette étude, ces interactions secondaires pourraient renforcer la préférence pour la matière, et ainsi aider à expliquer le déséquilibre observé aujourd'hui.