La loro risposta è che un’ipotetica particella, chiamata assione, non era così pesante come si pensava in precedenza. Gli assioni più leggeri agirebbero come un catalizzatore minore, consentendo a più materia di sopravvivere nell’universo primordiale. "La ragione per cui abbiamo materia nell'universo ha a che fare con un qualche decadimento esotico di questa particella simile ad un assione", ha detto Peter Graham, assistente professore di fisica presso l'Università del Texas ad Austin. "Il nostro calcolo era che l'assione fosse abbastanza leggero da produrre un po' di questo decadimento e consentire la sopravvivenza di abbastanza materia."
Gli assioni sono ipotetiche particelle elementari di cui si prevedeva l'esistenza come soluzione al problema della CP forte, che è un enigma teorico sul perché non esiste un momento di dipolo elettrico nei neutroni. La teoria Peccei-Quinn offre una risposta, suggerendo che gli assioni esistevano ed erano molto pesanti nell’universo primordiale e fungevano da catalizzatori per trasformare la materia in energia.
Dopo che l’universo si fosse raffreddato, alcuni assioni sarebbero decaduti e avrebbero rilasciato la materia che alla fine avrebbe formato stelle e galassie. Se gli assioni fossero stati molto pesanti, però, non sarebbe stata rilasciata abbastanza materia, il che significa che probabilmente oggi non ci sarebbe abbastanza materia per formare stelle e galassie.
Il lavoro svolto dal team dell’Università del Texas ha dimostrato che gli assioni probabilmente avevano la massa giusta per agire come catalizzatori, ma non tanto per distruggere la materia. Hanno utilizzato i dati del Large Hadron Collider, che raccoglie informazioni sull’universo dal 2009, nonché dati provenienti da osservazioni astrofisiche degli assioni.
Graham e i suoi colleghi hanno dimostrato che l’assione che risolve il problema della CP forte non viola gli attuali limiti sperimentali. Hanno anche proposto un nuovo modo per rilevare la particella dell'assione.
"La prossima frontiera della scoperta riguarderà probabilmente la ricerca di questi assioni", ha detto Graham. "Staremmo cercando la fonte della materia."
L’articolo è stato pubblicato sulla rivista Physical Review Letters.
