Se ha descubierto un nuevo desajuste entre la materia y la antimateria. Esto podría acercar a los físicos a comprender cómo se formó todo en el universo.

En su mayor parte, las partículas y sus antipartículas de carga opuesta son como imágenes especulares perfectas entre sí. Sin embargo, algunas partículas desobedecen esta simetría, un fenómeno conocido como violación de la paridad de carga (CP). Ahora, investigadores del Gran Colisionador de Hadrones, cerca de Ginebra, han detectado una violación de la CP en una clase de partículas llamadas bariones, donde nunca antes se había confirmado.

Los bariones son partículas que contienen tres partículas más pequeñas llamadas quarks. Los ejemplos más conocidos de bariones son los protones y los neutrones. Anteriormente, los científicos solo habían observado la violación de CP en los mesones, que son partículas que contienen un quark y un antiquark.

Para el nuevo estudio, investigadores de la colaboración LHCb estudiaron partículas llamadas bariones lambda-b. Los científicos analizaron la desintegración de un barión lambda-b en un protón y tres partículas menos conocidas: un kaón y dos piones. El equipo descubrió que la velocidad de esta desintegración es ligeramente diferente a la de su contraparte de antimateria. Esta diferencia indica una violación de la CP, informan los investigadores en un artículo publicado el 21 de marzo en arXiv.org y en una charla del 25 de marzo en el congreso Rencontres de Moriond en La Thuile, Italia.

Basándose en indicios previos de violación de CP en bariones, el estudio es el primero en cruzar el umbral estadístico para un descubrimiento, conocido como cinco sigma.

Una mejor comprensión de la violación de CP podría ayudar a explicar cómo la materia llegó a dominar a la antimateria. En el Big Bang, la materia y la antimateria se crearon en igual medida. Se cree que la violación de CP le dio a la materia la ventaja. Sin embargo, los procesos conocidos no violan CP lo suficiente como para explicar el desequilibrio entre materia y antimateria. El nuevo estudio no resuelve este dilema, pero es un paso en la dirección correcta.

Citas

Colaboración LHCb. Observación de la ruptura de la simetría de carga-paridad en desintegraciones bariónicas. arXiv:2503.16954. Enviado el 21 de marzo de 2025.

R. Puthumanaillam. CKM y CPV en las desintegraciones de Belleza y Encanto en el LHCb. 59.º Encuentros de Moriond, 24 de marzo de 2025, La Thuile, Italia.

Por Emily Conover​

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