Becca Lewis | Publicado
A antimatéria está ao nosso redor, mas ainda não é tão bem compreendida quanto a matéria. O oposto da matéria em alguns aspectos, a antimatéria tem carga negativa, e os cientistas descobriram recentemente o núcleo de antimatéria mais pesado já descoberto. A antimatéria provou ser um tipo de partícula difícil de estudar porque é muito mais rara que a matéria, embora provavelmente tenha surgido em partes iguais com a matéria há cerca de 14 mil milhões de anos.
Como os cientistas ainda não sabem por que a antimatéria é tão mais rara no nosso universo do que a matéria, a busca pela sua origem é uma busca pelo início da existência tal como a entendemos.
O núcleo pesado de antimatéria foi descoberto por pesquisadores do Relativistic Heavy Ion Collider em Upton, Nova York, ao analisar os rastros deixados por 6 bilhões de colisões atômicas. A equipe da STAR Collaboration trabalhando com o rastreador solenoidal descobriu uma partícula completamente nova e a chamou de anti-hiperhidrogênio-4. Esta descoberta significativa supera o recordista anterior de núcleos pesados de antimatéria, o antihélio-4.
Embora as partículas de antimatéria sejam criadas intencionalmente durante experimentos de “quebra de átomos” no colisor, a combinação de elementos básicos para criar este recém-descoberto núcleo pesado de antimatéria é mera coincidência.
Para descobrir o núcleo de antimatéria mais pesado já descoberto, os cientistas do STAR traçaram o caminho do antihélio-4 e de outra partícula chamada píon, registrando suas minúsculas trajetórias através da abundância de partículas de matéria e antimatéria criadas pelo colisor. A equipe procurou alguns casos entre bilhões em que os caminhos das partículas de píon e anti-hélio-4 se cruzaram, sugerindo que eles podem ter surgido do mesmo núcleo em que ele decaiu. A equipe concluiu então que desses eventos, cerca de 22 poderiam ter se originado de uma partícula maior, o anti-hiperhidrogênio 4.
Dos 22 casos possíveis em que partículas de anti-hélio-4 e píon poderiam resultar do decaimento de um único núcleo, 16 foram determinados como estando associados de forma confiável à destruição de um núcleo de anti-hiperhidrogênio-4. Os seis eventos restantes foram considerados “ruído” ou não originados de um único núcleo de antimatéria. Com base nesses cálculos, os pesquisadores concluíram que haviam descoberto uma nova partícula de antimatéria, a mais pesada até o momento.
Os cientistas que trabalham no projeto STAR estão usando o recém-descoberto núcleo pesado de antimatéria para estudar a interação entre matéria e antimatéria.
Estudar a simetria matéria-antimatéria só é possível observando primeiro as partículas de antimatéria. Como os cientistas ainda não sabem por que a antimatéria é tão mais rara do que a matéria no nosso universo, a busca pela sua origem é uma busca pelo início da existência tal como a entendemos. Resolver os mistérios do nosso Universo está intimamente relacionado com a resolução dos mistérios da antimatéria pesada e como ela interage com a matéria.
Matéria e antimatéria são semelhantes em muitos aspectos que podemos medir com a nossa compreensão atual da física. Eles têm a mesma massa e o mesmo tempo de vida antes do decaimento, bem como as mesmas interações com partículas carregadas, tornando-os semelhantes em todos os aspectos que podemos observar, exceto que a matéria tem carga positiva e a antimatéria tem carga negativa.
Os cientistas que trabalham no projeto STAR estão usando o recém-descoberto núcleo pesado de antimatéria para estudar a interação entre matéria e antimatéria.
Como a antimatéria é instável, tem sido historicamente difícil observá-la, especialmente porque as partículas são submicroscópicas. Mas o Colisor Relativístico de Íons Pesados é um lugar ideal para procurar partículas de antimatéria porque os cientistas as criam ali intencionalmente.
A equipe da STAR Collaboration trabalhando com o rastreador solenoidal descobriu uma partícula completamente nova e a chamou de anti-hiperhidrogênio-4.
Fonte: Laboratório Nacional de Brookhaven
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