El misterio de por qué el universo está hecho de materia y no de antimateria ha dado un paso más hacia su resolución. Un nuevo estudio publicado en Nature por la colaboración internacional del experimento LHCb, en el CERN, ha observado por primera vez una violación de simetría entre materia y antimateria en un tipo de partícula subatómica llamada barión, que constituye la mayor parte de la materia del universo visible.

Según las teorías actuales, el Big Bang creó cantidades idénticas de materia y antimateria. Sin embargo, en algún momento del proceso evolutivo del cosmos, la antimateria desapareció casi por completo. Entender este desequilibrio es uno de los mayores desafíos de la física moderna.

El LHCb (Large Hadron Collider beauty), uno de los grandes experimentos del Gran Colisionador de Hadrones en Suiza, estudia precisamente las pequeñas diferencias entre materia y antimateria. Hasta ahora, la llamada violación de la simetría carga-paridad (CP), que se considera clave para explicar el dominio de la materia, se había observado únicamente en mesones (partículas compuestas por un cuark y un anticuark). El nuevo resultado confirma experimentalmente ese fenómeno en bariones (como protones y neutrones), formados por tres cuarks, lo que representa un hito en la búsqueda de respuestas.

Más allá del Modelo Estándar

"La diferencia entre materia y antimateria es tan pequeña que hay que medirla con una enorme precisión. Ese es el quid de la cuestión", ha explicado a Efe María Vieites, investigadora del Instituto Gallego de Física de Altas Energías de la Universidad de Santiago de Compostela y una de las firmantes del estudio. Para llegar a este resultado, el equipo del LHCb analizó millones de colisiones registradas entre 2011 y 2018, de las que se seleccionaron finalmente unas 80.000.

La asimetría observada no basta por sí sola para explicar la desaparición de la antimateria tras el Big Bang, pero abre nuevas vías para teorías que van más allá del Modelo Estándar, el marco que describe las partículas fundamentales y sus interacciones. "Es una teoría muy eficiente, pero sabemos que está incompleta", subraya Vieites.

La colaboración LHCb, integrada por más de 1.800 científicos de 24 países –incluida una destacada participación española–, considera este hallazgo como un avance crucial en la comprensión de las leyes que rigen el universo. Con una máquina de 20 metros de largo por 6 de alto y 8 de ancho –el tamaño de un edificio de dos plantas–, el experimento LHCb continúa empujando los límites de la física de partículas.