LO SPIN GALATTICO CAUSEREBBE LA VIOLAZIONE DI CP

L’antimateria smarrita nelle pieghe del tempo?

Per ora è solo un’ipotesi, ma suggestiva, quella di Mark Hadley della University of Warwick: la violazione di simmetria di CP, una fra le spiegazioni possibili per giustificare l’assenza di antimateria nell’Universo, potrebbe essere indotta dalla rapida rotazione di corpi ultramassicci, quali per esempio la nostra Galassia.

Rappresentazione artistica dell’effetto di trascinamento di una galassia su una griglia sulla quale sono sovraimposte le tracce di decadimento delle particelle (crediti: University of Warwick/Mark A Garlick)

È da decenni che i fisici s’interrogano e fanno ipotesi sul destino dell’antimateria. Almeno nei primi istanti dopo il Big Bang avrebbero dovuto esserci materia e antimateria in parti uguali, ma di quest’ultima non vi è traccia. Che fine ha fatto? Una fra le possibili spiegazioni dell’apparente preferenza della Natura nei confronti della materia fa appello al fenomeno della “violazione di CP”, ovvero la violazione della simmetria di carica-parità nello scambio tra particelle e le corrispondenti antiparticelle.

Osservato per la prima volta negli anni Sessanta per i kaoni, questo bizzarro fenomeno è stato riscontrato in seguito anche nel decadimento dei mesoni B, e dunque definitivamente confermato dal punto di vista sperimentale. Ma non è mai stato del tutto spiegato. Ora, un articolo pubblicato su EPL (Europhysics Letters), intitolato “The asymmetric Kerr metric as a source of CP violation”, propone un’ipotesi – tutta da verificare – che farebbe risalire la violazione di CP, così come viene osservata nei laboratori, niente meno che al modo in cui la rotazione della nostra Galassia modifica lo spazio-tempo: il cosiddetto “effetto di trascinamento” (frame-dragging), contemplato dalla teoria della relatività generale di Einstein.

«Stando ai modelli comunemente accettati della fisica delle particelle, la Natura sarebbe fondamentalmente asimmetrica. C’è infatti un’evidente asimmetria sinistra-destra nelle interazioni deboli, e una violazione di CP, seppure assai più piccola, nei sistemi di kaoni. Violazioni della simmetria già misurate, ma mai spiegate. Ciò che la mia ricerca suggerisce», afferma Mark Hadley, ricercatore alla University of Warwick e autore dell’articolo, «è che i risultati sperimentali osservati nei nostri laboratori siano una conseguenza della torsione impressa sullo spazio-tempo dell’universo locale dalla rotazione della nostra galassia. Se la mia ipotesi si mostrerà corretta, la Natura tornerebbe a risultare fondamentalmente simmetrica».

Per quanto ardita e radicale, l’ipotesi di Hadley, stando a quanto egli stesso dichiara, potrebbe essere verificata sperimentalmente, analizzando i dati che già sono stati raccolti presso il Cern e dall’esperimento BaBar e mettendoli in correlazione con la direzione di rotazione della Galassia.

Pur limitandosi, nell’articolo, a considerare la violazione di CP solo come possibile effetto locale della rotazione della Via Lattea, il campo d’applicazione dell’intuizione di Hadley potrebbe essere esteso nello spazio e indietro nel tempo, fino a prendere in considerazione le strutture presenti nell’universo primordiale. Strutture la cui massa e velocità di spin avrebbero potuto alterare lo spazio-tempo in misura tale da avere, se l’ipotesi di Hadley risultasse corretta, un effetto significativo sulla distribuzione di materia e antimateria.