Prima pagină Stiinta

Savanţii vin cu primele rezultate ale unui experiment menit să răspundă la una dintre cele mai importante întrebări cu privire la creaţia Universului

Alexandru Voiculescu 04.01.2018 | ● Vizualizări: 968
Credit: CUORE     + zoom
Galerie foto (1)

O echipă internaţională de fizicieni au prezentat primele rezultate ale unui experiment care îşi propune să răspundă la o problemă fundamentală a fizicii: „de ce Universul este alcătuit în cea mai mare parte din materie?”

Conform teoriei, Big Bang-ul ar fi trebuit să producă o cantitate egală de materie şi antimaterie şi, totuşi, trăim într-o lume constituită din materie cu o cantitate foarte mică de antimaterie, scrie Phys.

Fizicienii au presupus că un proces ar fi înclinat balanţa în favoarea materiei în primele momente de după Big Bang. Un astfel de proces teoretic implică neutrinul, o particulă care, în ciuda faptului că are masa aproape egală cu 0 şi interacţionează foarte puţin cu alte particule, este aproape omniprezentă, cu trilioane de particule care trec prin corpul nostru în fiecare secundă.

Există o posibilitate ca neutrinul să fie propria sa antiparticulă, ceea ce înseamnă că poate avea capacitatea de a se transforma între materie şi antimaterie. Dacă acesta este cazul, fizicienii cred că poate explica dezechilibrul din Univers, deoarece neutrinii mai grei, produşi imediat după Big Bang, s-ar fi descopmpus asimetric, producând mai multă materie decât antimaterie.



Un mod de a confirma că neutrinul este propria sa antiparticulă este de a detecta un proces rar în care un izotop stabil, precum cei de telur sau de xenon, eliberează anumite particule, inclusiv electroni şi antineutrini, pe măsură ce se descompune natural. Dacă neutrinul este într-adevăr propria sa antiparticulă, atunci, conform legilor fizicii, antineutrinii ar trebui să se anuleze unul pe altul, iar acest proces de descompunere ar trebui să nu genereze neutrini. Orice măsurătoare a acestui proces ar trebui să înregistreze doar electronii care ies din izotop.

CUORE, inima experimentului

Experimentul este cunoscut sub denumirea de CUORE (Cryogenic Underground Observatory for Rare Events), care îşi propune să observe procesul descris mai sus. Într-o lucrare publicată recent în Physical Review Letters, cercetătorii, inclusiv fizicieni de la MIT, au prezentat primele date culese de CUORE („inimă” în italiană). Deşi nu au detectat procesul de anulare al neutrinilor, au putut stabili limitele cu privire la durata procesului. Conform rezultatelor, aceştia estimează că un singur atom de telur are fi trecut prin acest proces de descompunere fără neutrini cel mult o dată la 10 septilioane de ani (1 urmat de 25 de zerouri).

Având în vedere numărul masiv de atomi din cele 988 de cristale ale experimentului, cercetătorii prezic că în următorii cinci ani ar fi capabili să detecteze cel puţin cinci atomi care să treacă prin acest proces (dacă acesta există) care ar dovedi că neutrinul este propria sa antiparticulă.

Experimentul CUORE se desfăşoară în subteran, într-un munte din Italia centrală pentru a fi cât mai izolat de influenţele externe, precum bombardamentul constant de radiaţii.

În centrul laboratorului este un detector cu 19 turnuri, fiecare conţinând 52 de cristale în formă de cub de dioxid de telur, fiind în total 988 de cristale cu o masă de 742 de kilograme. Savanţii estimează că întreaga cantitate de cristale conţine 100 de septilioane de atomi ale unui anumit izotop de telur. Senzori de temperatură şi dispozitive electronice sunt ataşate de fiecare cristal pentru a monitoriza semnele descompunerii.

Întregul detector este ţinut la o temperatură de doar 6 milikelvini, extrem de aproape de zero absolut. Cercetătorii au calculat că acest „frigider” este cel mai rece loc din întregul Univers cunoscut.

Vă recomandăm să citiţi şi următoarele articole:

Ce a existat înainte de Big-Bang? Oamenii de ştiinţă au elucidat marele mister

Big Bang - cum ştim că aşa a început totul?

Noi dovezi confirmă faptul că Universul NU s-a format în urma Big Bang-ului

Cum ar arăta un univers constituit din antimaterie?

ASCULTĂ CE GÂNDEȘTI