Een nieuwe recensie gepubliceerd in Het European Physical Journal H door Clara Matteuzzi, Onderzoeksdirecteur bij het National Institute for Nuclear Physics (INFN) en voormalig vaste aanstellingshoogleraar aan de Universiteit van Milaan, en haar collega's, onderzoekt bijna drie decennia van het LHCb-experiment - van de conceptie tot de operatie bij de Large Hadron Collider (LHC) - en documenteert de prestaties en het toekomstige potentieel ervan.

Het LCHb-experiment was oorspronkelijk bedoeld om de symmetrie tussen materie en antimaterie te begrijpen en waar deze symmetrie wordt verbroken - bekend als charge-conjugation parity (CP)-schending. Hoewel dit een nogal obscuur studiegebied lijkt, het behandelt een van de meest fundamentele vragen van het heelal:hoe kwam het dat het werd gedomineerd door materie terwijl het evenzeer de voorkeur had moeten geven aan antimaterie?

"LHCb wil onderzoeken met welk mechanisme ons heelal, zoals we het vandaag zien, is gemaakt van materie, en hoe antimaterie verdween ondanks een aanvankelijke symmetrie tussen de twee staten, ", zegt Matteuzzi. "Het standaardmodel bevat een kleine hoeveelheid schending van deze symmetrie, terwijl de waarneming van het heelal een veel grotere impliceert. Dit is een van de meest fascinerende open vragen op het gebied van deeltjesfysica."

Het LHCb-experiment onderzoekt dit probleem door het gedrag te bestuderen van systemen en deeltjes gemaakt van zogenaamde zware quarks. Deze worden in overvloed geproduceerd door zeer energetische botsingen - wat verklaart waarom de LHC de perfecte locatie is om ze te bestuderen - en waren ook overvloedig aanwezig in het zeer energetische vroege heelal.

"Het gebied waarin de LHCb actief is, is de zogenaamde 'zware-quarkfysica', die tot doel heeft het gedrag van de deeltjes die de c- en b-zware quarks bevatten - gewoonlijk charm- en beauty-quarks genoemd, te bestuderen en te begrijpen, ", zegt Matteuzzi. "De rijke sector - spectroscopie - die door LHCb wordt bestreken, is hoe quarks van verschillende typen, of smaken, aggregeren om deeltjes te vormen op een manier die analoog is aan hoe 'Up'- en 'Down'-quarks in verschillende combinaties protonen en neutronen maken."

"Het werd duidelijk dat de potentie van de LHCb-detector op andere gebieden lag dan de studie van CP-schending die ook afhing van aspecten van de interactie van zware quarks. Een daarvan was het spectaculaire succes van spectroscopie en de meting van veel nieuwe toestanden die zijn samengesteld door zware quarks, " concludeert Matteuzzi. "Deze ongelooflijk rijke verscheidenheid aan resultaten wordt gedemonstreerd in ons artikel - dat hopen we!"