Su respuesta es que una partícula hipotética, llamada axión, no era tan pesada como se pensaba anteriormente. Los axiones más ligeros actuarían como menos catalizadores, permitiendo que más materia sobreviviera en el universo primitivo. "La razón por la que tenemos materia en el universo tiene que ver con una exótica desintegración de esta partícula parecida a un axión", dijo Peter Graham, profesor asistente de física en la Universidad de Texas en Austin. "Nuestro cálculo fue que el axión era lo suficientemente ligero como para producir un poco de esta descomposición y permitir que sobreviviera suficiente materia".
Los axiones son partículas elementales hipotéticas que se predijo que existían como una solución al problema de CP fuerte, que es un enigma teórico sobre por qué no hay momento dipolar eléctrico en los neutrones. La teoría de Peccei-Quinn ofrece una respuesta, sugiriendo que los axiones existen y eran muy pesados en el universo primitivo, actuando como catalizadores para convertir la materia en energía.
Después de que el universo se enfriara, algunos axiones se desintegrarían y liberarían la materia que eventualmente formaría estrellas y galaxias. Sin embargo, si los axiones fueran muy pesados, no se habría liberado suficiente materia, lo que significa que probablemente hoy no quedaría suficiente materia para formar estrellas y galaxias.
El trabajo realizado por el equipo de la Universidad de Texas demostró que los axiones probablemente tenían la masa justa para actuar como catalizadores, pero no tanto para destruir la materia. Utilizaron datos del Gran Colisionador de Hadrones, que ha recopilado información sobre el universo desde 2009, así como datos de observaciones astrofísicas de axiones.
Graham y sus colegas demostraron que el axión que resuelve el problema de CP fuerte no viola los límites experimentales actuales. También propusieron una nueva forma de detectar la partícula axión.
"La próxima frontera del descubrimiento probablemente implicará la búsqueda de estos axiones", dijo Graham. "Estaríamos buscando la fuente de la materia".
El artículo fue publicado en la revista Physical Review Letters.
