Antimatéria recém-descoberta pode revelar segredos do Universo

Num acelerador de partículas, os cientistas detectaram o núcleo de antimatéria mais pesado já registrado, chamado anti-hiperhidrogênio-4. Esta estrutura é composta por um antipróton, dois antinêutrons e um anti-hipérion, um bárion contendo um quark estranho.

A descoberta foi feita no Colisor Relativístico de Íons Pesados ​​(RHIC) do Laboratório Nacional de Brookhaven, em Nova York, após análise de dados de 6 bilhões de colisões.

Publicado nesta quarta-feira (21) na revista Naturezaesta pesquisa busca compreender as diferenças entre matéria e antimatéria, questão fundamental para explicar por que o Universo é dominado pela matéria, embora ambas tenham sido criadas em quantidades iguais após o Big Bang.

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Universo com mais matéria do que antimatéria permanece um mistério

Junlin Wu, coautor do estudo e estudante de pós-graduação na Universidade de Lanzhou, na China, disse em um declaração que “exceto pelas cargas elétricas opostas, a antimatéria tem as mesmas propriedades que a matéria – mesma massa, mesmo tempo de vida antes de decair e mesmas interações”. A questão de por que o Universo é composto quase inteiramente de matéria, portanto, ainda permanece sem resposta.

De acordo com o modelo cosmológico padrão, o Universo recém-formado era uma mistura turbulenta de partículas de matéria e antimatéria, que se aniquilavam ao entrar em contato. Teoricamente, esta interação deveria ter resultado na destruição completa da matéria e da antimatéria. No entanto, os cientistas acreditam que algum fator desconhecido gerou um desequilíbrio, permitindo que mais matéria sobrevivesse e formasse o Universo como o conhecemos.

Para investigar este desequilíbrio, os investigadores recriaram condições semelhantes às do Big Bang no RHIC, onde iões pesados ​​colidem, gerando uma sopa de plasma primordial. Dessa “sopa” emergem brevemente partículas fundamentais, que se combinam e se decompõem rapidamente. Seguindo os rastros deixados por essas partículas nas colisões, os cientistas identificaram cerca de 16 núcleos anti-hiperhidrogênio-4.

Ambas as versões, o hiperhidrogénio-4 e o seu homólogo de antimatéria, têm vidas extremamente curtas, sem diferenças significativas entre elas, o que confirma que os modelos teóricos atuais ainda são válidos. “Se houvesse uma violação desta simetria específica, precisaríamos de rever muitos aspectos da física que conhecemos”, observou Emilie Duckworth, estudante de doutoramento na Kent State University e co-autora do estudo.

O próximo passo da equipa é comparar as massas das antipartículas com as das suas homólogas da matéria, na esperança de revelar novas pistas sobre a predominância da matéria no Universo.