为什么我们的宇宙是由物质构成的?为什么我们所知道的一切都存在?这些问题与粒子物理学中一个最重要的尚未解决的问题有关。大约一个世纪前，不幸的意大利天才埃托雷·马略拉纳(Ettore Majorana)曾提出，中微子可能是它自己的反粒子。如果真是这样，它就能解释宇宙中物质和反物质之间的神秘不对称性。
事实上，我们知道宇宙几乎完全是由物质构成的。然而，杏耀客户端大爆炸理论预测早期宇宙包含同样数量的物质和反物质粒子。这一预测与欧洲核子研究中心(CERN)的大型强子对撞机(LHC)的质子对撞中形成的“小大爆炸”是一致的，在那里粒子和反粒子的对称产生总是被观察到。那么，宇宙早期的反物质去了哪里呢?一种可能的机制指出，重中微子本身就是反粒子，因此可以衰变为物质和反物质。如果出现第二种现象，即电荷和宇称违背(也就是说，如果中微子在衰变过程中更倾向于物质的产生而不是反物质的产生)，那么它可能注入了第一种物质多于第二种物质。在宇宙中所有的物质和反物质都被湮灭之后(除了这一小部分多余的物质)，宇宙将只由物质构成，由大爆炸的残余物构成。我们可以说我们的宇宙是一场海难的残骸。
通过观察一种被称为无中微子双衰变(bb0nu)的罕见核过程，可以证明中微子是它自己的反粒子。在这种过程中，原子核中的两个中子(n)同时转化为质子(p)，而原子中释放出两个电子(e)。这一过程也可能发生在一些稀有同位素中，比如氙-136，它的原子核中有54 p和82 n，中性时还有54 e。下一个实验(由J.J. Gomez-Cadenas, DIPC和D. Nygren, UTA指导)位于Canfranc (LSC)的地下实验室，使用高压毒气室寻找这些衰变物质。
当一个x -136原子经历自发的bb0nu衰变时，这个过程的结果是产生双电荷的钡-136离子(Ba2+);有54个e和一个由56个p和80个n组成的原子核;和两个电子(Xe a Ba2+ + 2e)。
到目前为止，下一个实验集中在观察这两个电子，它们的信号是这个过程的特征。然而，要观测到的bb0nu过程是极其罕见的，预期的信号是每吨气体一个bb0nu衰减和一年的暴露。由于普遍存在的天然放射性，这种非常微弱的信号可以完全被背景噪声掩盖。然而，如果除了观察两个电子之外，也检测到钡离子，背景噪音可以减少到零，因为自然的放射性不产生这种离子。问题是，在一个巨大的bb0nu探测器中观测一个Ba2+离子在技术上是如此具有挑战性，直到最近人们还认为这基本上是不可行的。然而，最近的一些研究，其中最新的一篇发表在《自然》杂志上，表明这一壮举可能终究是可行的。
工作,构思,由研究者F.P. Cossio,巴斯克国家大学的教授(UPV / EHU)和科学Ikerbasque主任,J.J. Gomez-Cadenas Donostia Ikerbasque教授国际物理中心(DIPC),包括一个跨学科的团队与科学家从DIPC UPV / EHU, Ikerbasque,穆尔西亚大学的光学实验室(LOUM),材料物理中心(CFM,联合中心CSIC-UPV / EHU), POLYMAT,以及德克萨斯大学阿灵顿分校(UTA)。Gomez-Cadenas指出，“这个跨学科合作的结果，结合了其他学科，粒子物理学，有机化学，表面物理学和光学，是DIPC最近承诺发展新的研究线的一个明确的例子。”其目的不仅是产生不同于该中心通常研究领域的其他领域的知识，而且是寻找混合基础，创建跨学科项目，在许多情况下，像这个项目，可能是最真实的。”
这项研究是基于这篇文章的作者之一，著名的科学家D. Nygren(发明家，在许多粒子物理实验中应用的时间投影室技术，包括NEXT)提出的想法。2016年，Nygren提出了用一种能够与Ba2+形成超分子复合物的分子捕获Ba2+的可行性，并在这种情况发生时提供清晰的信号，从而产生合适的分子指示剂。尼格伦和他在UTA的团队随后开始设计“开关”指示器，当超分子复合物形成时，分子的信号会被高度增强。由Cossio和Gomez-Cadenas领导的研究小组采用了一种不同的方法，设计了一种荧光双色指示剂(FBI)，当分子捕获Ba2+时，它结合了大强度增强和剧烈的颜色变化。FBI的综合是在DIPC研究员I. Rivilla的指导下完成的。不含钡的FBI分子在紫外光照射下，发出绿光范围内的荧光，其狭窄的发射光谱约为550 nm。然而，当这个分子捕获Ba2+时，它的发射光谱转向蓝色(420 nm)。这两种特征的结合导致了信号的显著增强，因此非常适合未来的Ba2+探测器。
有趣的是，P. Artal的研究组在LOUM中使用的用于绿/蓝光谱检测的实验多光子显微镜系统是基于之前开发的用于在体内成像人眼角膜的系统。这是在粒子物理的一个基本问题上交错使用世界上一种独特的生物医学应用技术的一个例子。“把基础科学和新的仪器实现结合起来的努力，对于开辟新的研究途径，
杏耀平台的价值观 ，解答我们科学家每天都在问自己的许多问题来说，是至关重要的，”LOUM的光学教授J.M. Bueno说。
正如Cossio所解释的那样，“在化学部分的工作中，最困难的任务是设计一种新的分子，它将满足下一个实验的严格(几乎不可能)要求。”这个分子必须非常明亮，以极高的效率捕获钡(bb0nu是一种非常罕见的事件，没有阳离子可以浪费)，并发射一个特殊的信号，使捕获能够在没有背景噪音的情况下被探测到。此外，FBI新传感器的化学合成必须高效，以便有足够的超纯样品安装在探测器内。最有价值的部分是检查，经过这个多学科团队的努力，我们的具体和超敏感的FBI传感器是否按计划工作。”
除了设计和表征联邦调查局，本文提供了第一个证明的形成超分子络合物在干燥介质。这一具有里程碑意义的结果是，准备了一层FBI指标，压缩在二氧化硅颗粒上，并在这一层上蒸发高氯酸钡盐。UPV/EHU的Ikerbasque教授Z. Freixa微笑着说:“FBI在硅胶上的准备工作是一种快速但不太粗糙的概念验证解决方案。有点家庭炼金术”。真空升华实验是由CFM的CSIC科学家C. Rogero和她的学生P. Herrero-Gomez完成的。表面物理学专家罗吉罗说:“这是一个发现的时刻，当我们意识到我们的实验室只有进行实验的工具。我们蒸发了高氯酸盐让联邦调查局几乎在第一次尝试时就全身发亮
该研究项目的下一步是建造一个基于FBI的传感器，用于探测无中微子双贝塔衰变(bb0nu)，为此DIPC的Gomez-Cadenas、F. Monrabal和D. Nygren以及UTA的合作者正在制定一个概念方案。
这项工作对于建立一个未来的“钡标记”实验是一个重要的进展，杏耀app该实验将通过鉴定反应中产生的两个电子和钡原子来寻找无噪声的bb0nu事件。这个实验有很大的潜力去发现中微子是否是它自己的反粒子，这可能会导致回答关于宇宙起源的基本问题。
