Força da antimatéria é medida pela primeira vez e anima os cientistas

A forte força nuclear une os menores pedaços de matéria em conjunto para formar átomos, tornando nosso mundo material possível.

Agora, os físicos do Laboratório Nacional de Brookhaven, nos Estados Unidos, fizeram a primeira medição de uma grande força semelhante para a antimatéria. O espelho normal da matéria é um dos maiores mistérios cosmológicos.

Os experimentos foram realizados com a colaboração do STAR, do Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) de Brookhaven. Os resultados apareceram na semana passada na revista Nature. O RHIC recria condições semelhantes às do Universo logo após o Big Bang, acelerando átomos pesados​ -​ como o ouro – a velocidades próximas da velocidade da luz, e, em seguida, unem-nos um ao outro. A bola de fogo resultante cria um plasma pegajoso de quarks e glúons – os blocos de construção mais fundamentais que existem -, bem como toneladas de partículas de matéria e antimatéria.

Essas partículas não duram muito tempo porque a matéria e a antimatéria são polos opostos. A antimatéria tem uma carga negativa para contrariar a acusação de matéria positiva, e elas se aniquilam em energia quando colidem. Também seriam necessárias quantidades iguais de matéria e antimatéria no nascimento do Universo, mas por algum motivo, a matéria ganhou acréscimo. Caso isso não acontecesse, nosso mundo não estaria aqui. Hoje, a matéria domina o nosso Universo, enquanto a antimatéria é extremamente rara.

Os pesquisadores, primeiramente, gostariam de entender como esse desequilíbrio surgiu. “É um grande mistério”, disse o físico Aihong Tang, do Brookhaven. “Qualquer coisa que aprendermos sobre a natureza da antimatéria pode nos ajudar a resolver esse quebra-cabeça”.

RHIC é uma das principais instalações de sondagem deste mistério particular, pois é capaz de produzir grandes quantidades de antiprótons, o melhor meio de estudar sua interação. Anteriormente, com a colaboração do STAR, foi possível criar os maiores núcleos de antimatéria, com dois antiprótons e dois antinêutrons unidos, criando uma partícula antialfa. Essa foi uma clara evidência de que algo parecido com uma grande força era aplicada à antimatéria.

Mas Tang e seus colegas físicos queriam obter um olhar aprofundado desta força que rege a forma que antiprótons desacoplados interagem. Eles analisaram bilhões de colisões entre ouro para encontrar aquelas que produziam pares de antiprótons suficientemente perto para interagir uns com os outros. Em seguida, eles utilizaram a análise estatística para determinar a intensidade da força entre eles, assim como a distância sobre a qual se podia atuar.

Porém, a grande força da antimatéria que criou esses núcleos de antimatéria se parece muito com a grande força regular que liga a matéria. Matéria e antimatéria ainda parecem perfeitamente simétricas. Então, provavelmente, não foi a grande força da antimatéria a culpada pelo desequilíbrio estranho entre matéria e antimatéria naqueles primeiros momentos do Universo.

“Nós mal esperamos para resolver todo o mistério atual”, disse Tang. Mas eles conseguiram aprender algo valioso sobre a grande força da antimatéria. Um dia, espera-se que todo o conhecimento acumulado possa desvendar o caso.

[ Gizmodo ] [ Foto: Reprodução / Brookhaven National Laboratory / RHIC ]