No Centro Japonês de Pesquisa para Física de Partículas KEK, o novo experimento com acelerador de partículas Belle II começou a operar após oito anos de construção. Cientistas de todo o mundo esperaram ansiosamente por notícias sobre as primeiras colisões. 20 pesquisadores do Karlsruhe Institute of Technology (KIT) estão envolvidos no experimento. Com base nos dados do Belle II, eles querem estudar os eventos após o big bang e descobrir o segredo da matéria escura. Ontem à noite, às 17h23, horário da Alemanha, primeiros dados foram medidos.

O detector Belle II foi concebido em 2010 como o sucessor do experimento Belle realizado de 1999 a 2010 e possibilitou algumas descobertas notáveis ​​na pesquisa física fundamental. Belle II está localizado na KEK, um centro de pesquisa de física de partículas a cerca de 55 km a nordeste de Tóquio em Tsukuba, Prefeitura de Ibaraki, Japão. Neste acelerador de partículas, elétrons com antipartículas opostas colidem e produzem quarks e leptons pesados, partículas que não existem mais no universo de hoje. "Embora o Grande Colisor de Hádrons no CERN seja o acelerador com as energias mais altas - é aqui que o bóson de Higgs foi descoberto em 2012 -, o superacelerador japonês tem a maior luminosidade do mundo, cem vezes maior do que as instalações operadas até agora, "diz Florian Bernlochner, Professor do Instituto de Física Experimental de Partículas do KIT.

Com base nos dados, os pesquisadores querem explorar precisamente os eventos logo após o big bang. A geração dos chamados quarks b e suas antipartículas é de particular interesse. Até 50 bilhões desses pares matéria-antimatéria serão produzidos nos próximos oito anos. Depois de uma vida de cerca de um trilionésimo de segundo (10-12s), esses quarks pesados ​​decaem em mais leves, partículas estáveis. Fazendo isso, eles violam a chamada simetria CP (esta descoberta foi concedida um Prêmio Nobel em 2012), já que a matéria e a anti-matéria mostram um comportamento ligeiramente diferente durante a decomposição.

"Essa assimetria, Contudo, não é suficiente para explicar por que um excedente de matéria permaneceu no início do universo após o resfriamento. O mundo visível de hoje é composto por esse excedente, "Professor Bernlochner diz.

Por esta razão, o experimento Belle II busca novas fontes de violação de CP, bem como novos fenômenos e partículas elementares. As pesquisas de matéria escura serão de particular importância. A matéria escura não é diretamente visível e apenas interage fracamente com a matéria normal:o experimento Belle II será capaz de pesquisar partículas de luz média com uma precisão ainda não alcançada.

Vários institutos do KIT fizeram contribuições importantes para o experimento Belle II:O Instituto de Física Teórica de Partículas esteve amplamente envolvido no desenvolvimento do programa de física planejado. O Instituto de Física Experimental de Partículas desenvolveu e implementou muitos algoritmos para reconstruir partículas reais a partir dos sinais eletrônicos do detector. Somente com a ajuda deles as colisões podem ser analisadas. E os dados do experimento Belle entretanto concluído foram usados ​​para importantes estudos preliminares relacionados aos fenômenos físicos que devem ser medidos agora. O Institute for Information Processing Technology desenvolveu um novo hardware para pesquisar novos fenômenos em raros decaimentos de tau-leptons. O Instituto de Processamento de Dados e Eletrônica e o Laboratório ASIC e Detector desenvolveram os microchips resistentes à radiação para a ativação e leitura de sensores de pixel.