In de eerste paar momenten van het heelal werden enorme hoeveelheden van zowel materie als antimaterie gecreëerd, en daarna even later gecombineerd en vernietigd om de energie te genereren die de uitdijing van het heelal dreef. Maar om de een of andere reden was er oneindig veel meer materie dan antimaterie. Alles wat we vandaag zien, was dat kleine stukje materie dat overbleef.
Maar waarom? Waarom was er direct na de oerknal meer materie dan antimaterie? Onderzoekers van de University of Melbourne denken dat ze misschien een inzicht hebben.
Om je een idee te geven van de omvang van het mysterie waarmee onderzoekers worden geconfronteerd, hier is universitair hoofddocent Martin Sevior van de University of Melborne’s School of Physics:
'Ons universum bestaat bijna volledig uit materie. Hoewel we volledig aan dit idee gewend zijn, is dit niet in overeenstemming met onze ideeën over hoe massa en energie op elkaar inwerken. Volgens deze theorieën zou er niet genoeg massa moeten zijn om de vorming van sterren en dus leven mogelijk te maken. '
“In ons standaardmodel van deeltjesfysica zijn materie en antimaterie bijna identiek. Dienovereenkomstig, terwijl ze zich vermengen in het vroege universum, vernietigen ze elkaar en laten ze heel weinig over om sterren en sterrenstelsels te vormen. Het model komt niet in de buurt van het uitleggen van het verschil tussen materie en antimaterie die we in de natuur zien. De onbalans is een biljoen keer groter dan het model voorspelt. '
Als het model voorspelt dat materie en antimaterie elkaar volledig hadden moeten vernietigen, waarom dan? iets, en niet niets?
De onderzoekers hebben de KEK-deeltjesversneller in Japan gebruikt om speciale deeltjes genaamd B-mesonen te maken. En het zijn deze deeltjes die het antwoord kunnen geven.
Mesonen zijn deeltjes die bestaan uit één quark en één antiquark. Ze zijn met elkaar verbonden door de sterke kernkracht en draaien om elkaar, zoals de aarde en de maan. Vanwege de kwantummechanica kunnen de quark en antiquark alleen op zeer specifieke manieren om elkaar heen draaien, afhankelijk van de massa van de deeltjes.
Een B-meson is een bijzonder zwaar deeltje, met meer dan 5 keer de massa van een proton, bijna geheel te danken aan de massa van de B-quark. En het zijn deze B-mesonen die de krachtigste deeltjesversnellers nodig hebben om ze te genereren.
In de KEK-accelerator konden de onderzoekers zowel gewone materie B-mesonen als anti-B-mesonen maken en kijken hoe ze vergaan.
'We hebben gekeken naar hoe de B-mesonen vervallen in tegenstelling tot hoe de anti-B-mesonen vervallen. Wat we vinden is dat er kleine verschillen zijn in deze processen. Hoewel de meeste van onze metingen voorspellingen van het standaardmodel voor deeltjesfysica bevestigen, lijkt dit nieuwe resultaat het oneens te zijn.â €
In de eerste paar momenten van het universum zijn de anti-B-mesonen mogelijk anders vervallen dan hun reguliere materie-tegenhangers. Tegen de tijd dat alle vernietigingen voltooid waren, was er nog genoeg materie over om ons alle sterren, planeten en sterrenstelsels te geven die we vandaag zien.
Oorspronkelijke bron: University of Melbourne News Release
