Ma se, come si pensa, durante il Big Bang si sia formata tanta materia quanta antimateria è possibile che alcune galassie siano formate esclusivamente di antemateria e se sì, come potremmo riconoscerne la diversa natura? Piero Tema
Negli ultimi giorni i ricercatori del CERN sono riuciti a creare e soprattutto ad intrappolare il primo fascio di antimateria. Mi domandavo: come mai viviamo in un universo di materia e non di antimateria? Esiste una spiegazione fisica? Alessandra
La questione se c'è o non c'è anti-materia nell'Universo è stata formulata sin dalla previsione dell'esistenza dell'anti-protone all'inizio del secolo scorso. Il fatto che la domanda sia ancora posta (anche da molti scienziati) indica che non è stata definitivamente risolta. Il Big Bang
dovrebbe aver creato la stessa quantità di materia e antimateria nell'Universo primordiale . Ma oggi, tutto ciò che vediamo dalle più piccole forme di vita sulla Terra agli ammassi di galassie più massicci è fatto quasi interamente di materia. Una delle più grandi sfide della fisica è quello di capire cosa sia successo alla antimateria, ossia perché osserviamo una asimmetria tra materia e antimateria . Al momento sono state proposte molte teorie per spiegare la rottura di questa simmetria, ma nessuna tra queste può essere ancora confermata.
Le particelle di antimateria condividono la stessa massa delle loro controparti di materia, ma possono avere una carica elettrica opposta. Il positrone ("anti-elettrone") è carico positivamente mentre l'elettrone ha carica negativa. Le particelle di materia e antimateria vengono sempre prodotte come una coppia e, se entrano in contatto, subiscono il cosiddetto processo di annichilazione, vale a dire si annientano e la loro massa viene convertita in energia, e più precisamente in radiazione di energia ancora più alta dei raggi X che conosciamo, detta radiazione gamma
[345].
Se una galassia lontana fosse fatta di antimateria, dovrebbe produrre un flusso costante ed enorme di raggi gamma quando entra in contatto con le nubi di gas intergalattico che osserviamo in tutti gli ammassi di galassie. Tuttavia un tale flusso di raggi gamma non è osservato da nessuna sorgente celeste. Pertanto, siamo portati a concludere che non ci sono galassie "strane" fatte di antimateria. L'unica spiegazione alternativa è che tutto l'ammasso sia fatto da antimateria, ma ci rimarrebbe il problema insormontabile di trovare un meccanismo fisico che, poco dopo il Big Bang, sia stato in grado di separare queste gigantesche bolle di antimateria dal substrato di materia. Al momento non siamo a conoscenza di nessun meccanismo che possa produrre tale separazione.
Andrea Ferrara, fisico.
Se vuoi approfondire, il numero 7 della nostra rivista Asimmetrie, è stato dedicato all’antimateria.
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realizzata a gennaio 2014
revisione G. Chiarelli marzo 2020