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La collaborazione LHCb ha annunciato oggi alla conferenza Rencontres de Moriond di aver visto per la prima volta una asimmetria materia-antimateria del mesone D0. In particolare si tratta della violazione della simmetria CP (carica-parità).
Diversamente dai componenti dei nuclei atomici come il protone e il neutrone che sono composti da tre quarks (due up e un down per il protone e due down e un up per il neutrone), i mesoni sono particelle instabili, con una vita media tipicamente pari o inferiore alle decine di nanosecondo (miliardesimo di secondo), composte da un quark e un antiquark. Il mesone D0 è composto da un quark charm e da un antiquark up.
La simmetria CP stabilisce che le leggi della fisica di una particella rimangono invariate se la particella viene scambiata con la sua antiparticella (simmetria C) e contemporaneamente le coordinate spaziali sono invertite (simmetria P). La violazione della simmetria CP, prevista nel Modello Standard delle particelle elementari e delle interazioni fondamentali
Per misurare un fenomeno estremamente raro come la violazione della simmetria CP del mesone D0 è stato necessario utilizzare tutti i dati raccolti dall’esperimento LHCb all’acceleratore LHC del CERN di Ginevra tra il 2011 e il 2018, concentrandosi in particolare nei due canali di decadimento del mesone D0 più probabili: kaoni e pioni. La misura della differenza tra i decadimenti del mesone D0 e del suo corrispettivo di antimateria ha reso possibile la scoperta.
