Свемир и истраживања: „Корак смо ближе“ решењу највеће мистерије космоса

Звезде, галаксије, планете и заправо све од чега је сачињен наш свакодневни живот постоји захваљујући космичком кварку.

Природа ове честице, која је омогућила универзумом доминира материја, а не антиматерија, остаје мистерија.

Данас, резултати експеримента спроведеног у Јапану могли би да помогну научницима да реше једну од највећих загонетки науке.

Загонетка је како објаснити разлику у понашању честица материје и антиматерије.

Свет какав знамо, укључујући предмете са којима свакодневно долазимо у додир, састоји се од материје. Основа материје су елементарне честице, као што су електрони, кваркови и неутрини.

Али, материја има и близанца са оне стране огледала, а то је антиматерија. Свака елементарна честица материје има одговарајућу „античестицу".

Данас у универзуму има много више материје него антиматерије. Али, није одувек било тако.

Претпоставља се да су у Великом праску настале подједнаке количине материје и антиматерије.

„Када физичари генеришу нове честице у акцелераторима, увек се испостави да су притом направили и њихове близанце - античестице; на сваки негативно наелектрисани електрон долази позитивно наелектрисани позитрон (антиматеријални парњак електрона)", каже професор Ли Томпсон са Универзитета у Шефилду.

„Зашто онда 50 одсто универзума није сачињено од антиматерије? То је питање које већ дуго мучи космологе - шта се десило са антиматеријом?"

Међутим, када се честице материје и антиматерије сретну, оне се „поништавају", нестајући у бљеску енергије.

У првим делићима секунде Великог праска, врели, густи Универзум врвео је од парова честица материје и антиматерије које су се појављивале и нестајале. Да ту није уплео прсте још увек мистериозни механизам, Универзум би био ништа више до енергија преостала из тог процеса.

„Било би поприлично досадно и ми не бисмо били ту где јесмо", каже за ББЦ профeсор Стефан Солднер-Ремболд, руководилац тима физичара који проучавају честице при Универзитету у Манчестеру.

Како је заправо дошло до исхода какав имамо?

Управо на то питање покушава да одговори експеримент Т2К, који се спроводи у неутринској опсерваторији Супер-Камионанде, смештеној у подземном простору у научном селу Камиока у близини града Хида у Јапану.

Истраживачи користе детектор за посматрање неутрина и њихових антиматеријалних парњака - антинеутрина, који настају у јапанском комплексу протонског акцелератора под називом Ј-Парк у граду Токаи. Скраћеница Т2К означава руту Токаи-Камиока.

Док путују планетом Земљом, честице и античестице осцилирају између различитих врста елементарних честица, које се називају флејвори (шест врста флејвора за кваркове и шест за лептоне).

Физичари сматрају да проналажење ове разлике - или асиметрије - које разликују неутрине од антинеутрина могу да нам помогну зашто је материја у оволикој мери превагнула над антиматеријом. Ова асиметрија позната је под називом ЦП промене.

Ово је један од три неопходна услова која морају бити задовољена да би материја и антиматерија настајале у неједанаким пропорцијама, приметио је руски физичар Андреј Сахаров 1967. године.

Након анализе података прикупљених током девет година истраживања, научници су пронашли неподударање у начинима на који осцилирају неутрини и антинеутрини.

Неподударање је уочено поређењем бројева осцилација са којима су честице допутовале у лабораторију. Он је указивао на другачији флејвором од оног са којим су честице настале у акцелератору.

Забележени резултати такође су указали на статистички значај, под називом три-сигма, што показује да је у овим честицама дошло до ЦП промена.

„Док су ЦП промене у кварковима добро познате, овакве промене никада нису уочене кoд неутрина", каже Штефан Солднер-Ремболд.

„Кршење симетрије ЦП је, према Сахарову, један од услова за постојање универзума којим доминира материја, али је ефекат кварка нажалост премали да би се тиме објаснило зашто је наш Универзум углавном испуњен материјом.

„Откривање кршења ЦП-а у случају неутрина био би изузетан корак ка томе да разумемо како је настао свемир".

Он каже да теорија под називом лептогенеза повезује доминацију материје и кршење ЦП-а који подразумева неутрине.

„Ови модели лептогенезе предвиђају да је доминација материје заправо последица дешавања у сектору неутрина. Ако бисте посматрали кршење ЦП-а неутрина, то би нам пружило снажну индикацију да је модел лептогенезе корак ка одговору", рекла је проф. Солднер Ремболд.

Резултати Т2К „дају снажне наговештаје" да ефекат кршења ЦП-а може бити значајан за неутрине.

То би значило да би експеримент са неутринима нове генерације ДУНЕ, за који се тренутно гради простор у руднику у Јужној Дакоти, могао понудити неке одговоре чак и брже него што се очекује.

Професор Солднер Ремболд члан је научног тима ДУНЕ-а и портпарол тима научних сарадника. Детектор америчког експеримента садржи 70.000 тона течног аргона затрпаног под земљом, на дубини од једне миље. Овај детектор ће бити коришћен за прецизно откривање и мерење кршења ЦП-а.

Професор додаје да је резултат Т2К и даље „треба да се направи теоријски модел који би описао како се д овог ефекта на почетку, дошло до Универзума какав имамо данас".

Пратите Пола на Твитеру.

Пратите нас на Фејсбуку и Твитеру. Ако имате предлог теме за нас, јавите се на [email protected]