Uma equipe de cientistas liderada pela Universidade de Kanazawa propôs uma nova estrutura matemática para entender as propriedades das partículas fundamentais chamadas neutrinos. Este trabalho pode ajudar os cosmologistas a progredir no aparente paradoxo da existência da matéria no Universo.

O modelo padrão da física de partículas que descreve os constituintes básicos da matéria e as forças que atuam entre eles obteve notável sucesso experimental, culminando na descoberta da última partícula prevista, o bóson de Higgs, em 2012. No entanto, o modelo padrão não resolve alguns dos problemas de longa data da cosmologia, como a identidade da "matéria escura" que sabemos que deve estar lá, mas não podemos ver, e por que há tanta matéria no Universo em comparação com a antimatéria. Muitos cientistas acreditam que as partículas semelhantes a fantasmas chamadas neutrinos podem ser uma parte importante da resposta.

Neutrinos, que dificilmente interagem com outro assunto, são criados por reações nucleares, como as que alimentam nosso sol, e trilhões deles passam por seu corpo a cada segundo. Experimentos mostraram que, embora não sem massa, os neutrinos são muito mais leves do que outras partículas. Isso levou os físicos a hipotetizar que os neutrinos obtêm sua massa a partir de um processo diferente em comparação com outras partículas, chamado de "mecanismo de gangorra".

Agora, uma equipe de pesquisa liderada pela Universidade de Kanazawa desenvolveu uma nova teoria para explicar as propriedades incomuns dos neutrinos.

"Usamos os mecanismos de gangorra com operadores de cinco ou sete dimensões para descrever a interação de um neutrino com duas partículas de leptão e dois bósons W portadores de força, "explica Mayumi Aoki.

Os léptons são uma classe de partículas elementares que incluem neutrinos, elétrons, e assim por diante. A resolução dessas equações mostrou violações da previsão do Modelo Padrão de que o número de leptões é sempre conservado.

"Para ir além do modelo padrão, temos que explicar por que a conservação do leptão às vezes é violada, embora em um grau muito pequeno, "diz Aoki." Um pequeno desequilíbrio de uma parte em um trilhão pode explicar por que toda a matéria não foi aniquilada pela antimatéria após o Big Bang. "

"Nosso trabalho explica a origem da massa do neutrino e também fornece previsões diretamente testáveis ​​pelo Large Hadron Collider, "diz Aoki. As massas muito leves de neutrinos podem ser a chave para resolver as grandes questões que desafiam a humanidade há milênios.