Um novo estudo teórico realizado por pesquisadores do Instituto Tsung-Dao Lee na China avança uma hipótese surpreendente. Algumas partículas muito instáveis, chamadas bárions encantados, poderiam comportar-se de forma ligeiramente diferente da sua versão "espelho" de antimatéria quando se desintegram. Esta pequena diferença poderia, em grande escala, ter favorecido a matéria no Universo.
Os pesquisadores utilizaram ferramentas matemáticas avançadas para simular este comportamento. O seu resultado? A diferença entre matéria e antimatéria poderia ser até dez vezes maior do que se pensava nestes casos. Isto abre novas pistas para explicar por que a matéria sobreviveu após o Big Bang.
Um fenómeno chamado re-difusão de estado final teria um papel importante. Trata-se de um conjunto de pequenas interações que ocorrem após a desintegração de uma partícula, e que podem modificar ligeiramente o resultado final. Estes efeitos secundários seriam suficientes para criar um desequilíbrio.
As experiências atuais em laboratórios como o LHCb no CERN ou o Belle II no Japão já poderiam medir este fenómeno. Um futuro acelerador na China, o Super Tau-Charm Facility, permitirá ir ainda mais longe.
Estes diagramas mostram como estas partículas poderiam favorecer a matéria durante a sua desintegração.
Crédito: Science China Press
O que é uma "violação de simetria"?
Normalmente, a matéria e a antimatéria deveriam comportar-se de forma idêntica, como se uma fosse o reflexo da outra num espelho. Mas em alguns casos raros, isto não é totalmente verdade: as leis da física estão ligeiramente inclinadas a favor da matéria.
Este fenómeno chama-se violação de simetria CP, e é essencial para compreender por que existimos. Sem ele, tudo teria sido destruído pela aniquilação matéria-antimatéria, e o Universo estaria vazio de objetos.
E esta "re-difusão de estado final", o que é?
Quando uma partícula se desintegra, os fragmentos resultantes podem interagir brevemente entre si antes de se afastarem. Estas trocas de último minuto podem modificar subtilmente o resultado.
Neste estudo, estas interações secundárias poderiam reforçar a preferência pela matéria, e assim ajudar a explicar o desequilíbrio observado hoje.