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Correio Braziliense

Físicos aproximam-se da misteriosa antimatéria 'ausente'

Encontrar até mesmo a menor diferença pode ajudar a explicar a aparente disparidade matéria-antimatéria e abalar o Modelo Padrão da física


postado em 04/04/2018 21:33 / atualizado em 04/04/2018 21:38

(foto: St. George News/Reprodução)
(foto: St. George News/Reprodução)


Quando o Universo surgiu, cerca de 13,7 bilhões de anos atrás, o Big Bang gerou partículas de matéria e antimatéria em pares espelhados - segundo a teoria dominante. 

No entanto, tudo o que podemos ver no Cosmos hoje, desde o menor inseto da Terra até a maior estrela, é feito de partículas de matéria cujos gêmeos antimatéria estão longe de serem encontrados. 

Nesta quarta-feira, físicos do gigantesco laboratório de física de partículas da Europa disseram ter dado mais um passo para resolver o mistério através da observação sem precedentes de uma partícula de antimatéria que eles criaram no laboratório - um átomo de "anti-hidrogênio". 

"O que estamos procurando é (ver) se o hidrogênio na matéria e o anti-hidrogênio na antimatéria se comportam da mesma maneira", disse Jeffrey Hangst, do experimento ALPHA da Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear (CERN). 

Encontrar até mesmo a menor diferença pode ajudar a explicar a aparente disparidade matéria-antimatéria e abalar o Modelo Padrão da física - a teoria dominante das partículas fundamentais que compõem o Universo e as forças que o governam. 

Mas, de forma um tanto decepcionante, o mais recente e "mais preciso teste até hoje" não encontrou diferenças entre o comportamento de um átomo de hidrogênio e o de um anti-hidrogênio. Ainda não. 

"Até agora, eles parecem iguais", disse Hangst em um vídeo preparado pelo CERN. 

O Modelo Padrão, que descreve a composição e o comportamento do Universo visível, não tem explicação para a antimatéria "ausente". 

É amplamente aceito que o Big Bang gerou pares de partículas de matéria-antimatéria com a mesma massa, mas cargas elétricas opostas. 

O problema é que, assim que essas partículas se encontram, elas se aniquilam, deixando para trás nada além de pura energia - o princípio que alimenta naves espaciais imaginárias em "Star Trek".

Dentro do alcance?  

Os físicos acreditam que a matéria e a antimatéria se encontraram e implodiram pouco depois do Big Bang, o que significa que o Universo hoje não deveria conter nada além de energia residual. 

No entanto, os cientistas dizem que a matéria, que compõe tudo o que podemos tocar e ver, compreende 4,9% do Universo. 

A matéria escura - uma substância misteriosa percebida através de sua atração gravitacional em outros objetos - compõe 26,8% do Cosmos, e a energia escura, os 68,3% restantes. 

A antimatéria, para todos os efeitos, não existe, exceto por partículas raras e de vida curta, criadas em eventos de alta energia, como os raios cósmicos, ou produzidas no CERN. 

Alguns físicos teóricos acreditam que a antimatéria "ausente" pode ser encontrada em regiões até agora desconhecidas do Universo - em antigaláxias compostas de antiestrelas e antiplanetas. 

No ALPHA, os físicos estão tentando desvendar o mistério usando o mais simples átomo de matéria - o hidrogênio, que tem um único elétron orbitando um único próton. 

A equipe cria partículas de espelho de hidrogênio pegando os resíduos de antiprótons das colisões de partículas de alta energia do CERN e ligando-os a pósitrons (gêmeos de elétrons). 

Os átomos de anti-hidrogênio resultantes são mantidos em uma armadilha magnética para impedir que entrem em contato com a matéria e se autoaniquilem. 

A equipe então estuda a reação dos átomos à luz do laser. 

Átomos de diferentes tipos de matéria absorvem diferentes frequências de luz, e sob a teoria predominante, o hidrogênio e o anti-hidrogênio devem absorver o mesmo tipo.

Até agora, parece que eles fazem isso. 

Mas a equipe espera que surjam diferenças à medida que o experimento for aperfeiçoado.

"Embora a precisão ainda seja insuficiente para a do hidrogênio comum, o rápido progresso feito pelo ALPHA sugere que a precisão como a do hidrogênio no anti-hidrogênio (medidas)... está agora ao nosso alcance", disse Hangst.

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