Китайські вчені пояснили аномальний дисбаланс між матерією та антиматерією у Всесвіті

Нові теоретичні дослідження вказують на несподівано потужний прояв CP-симетрії у розпадах баріонів із чарівним кварком — явище, яке може допомогти розкрити таємницю дисбалансу між матерією та антиматерією у Всесвіті.

CP-порушення — ключова фізична аномалія, коли закони для матерії та антиматерії не цілком симетричні, що, за сучасними уявленнями, і дозволило Всесвіту еволюціонувати до переважання матерії. Доти найпомітніші ефекти CP-порушення спостерігали в розпадах мезонів, однак для баріонів із чарівним кварком експериментальні дані були неоднозначними, а теорія передбачала дуже слабкий ефект.

Команда професора Сяо-Гана Хе та доктора Чіа-Вей Лю з Інституту Цзюнь-Дао Лі в Шанхаї застосувала підхід SU(3)-смакової симетрії у поєднанні з так званим фінальним перекомпонуванням (final-state re-scat­ter­ing). Виявилося, що саме це вторинне взаємодіяння продуктів розпаду може істотно підсилити фазові ефекти, необхідні для виникнення CP-порушення.

Згідно з результатами дослідження, асиметрія матерії й антиматерії у розпадах чарованих баріонів може сягати однієї тисячної — це у десять разів більше, ніж передбачали попередні моделі. Такий ефект, за словами професора Хе, відкриває нові шляхи для перевірки Стандартної моделі й пошуку нової фізики за межами вже відомого.

Дослідники наголошують, що ці теоретичні передбачення вже можна перевірити експериментально на установках BESIII, LHCb, Belle II, а майбутній надсучасний колайдер Super Tau-Charm Facil­i­ty у Китаї дозволить значно підвищити точність таких вимірювань.

Робота науковців дає новий імпульс пошуку розв’язання фундаментальної загадки — чому наш Всесвіт складається майже повністю з матерії, а антиматерія майже зникла після Великого вибуху.