Em um acelerador de partículas, cientistas detectaram o núcleo de antimatéria mais pesado já registrado, denominado anti-hiper-hidrogênio-4. Essa estrutura é composta por um antipróton, dois antinêutrons e um anti-hiperíon, um bárion contendo um quark estranho.
A descoberta foi feita no Colisor Relativístico de Íons Pesados (RHIC), no Laboratório Nacional de Brookhaven, em Nova York, após análise de dados de 6 bilhões de colisões.
Publicada na quarta-feira (21) na revista Nature, essa pesquisa busca entender as diferenças entre matéria e antimatéria, uma questão fundamental para explicar por que o Universo é dominado por matéria, mesmo que ambas tenham sido criadas em quantidades iguais após o Big Bang.
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Universo ter mais matéria que antimatéria permanece um mistério
Junlin Wu, coautor do estudo e estudante de pós-graduação na Universidade de Lanzhou, na China, disse em um comunicado que “exceto pelas cargas elétricas opostas, a antimatéria tem as mesmas propriedades que a matéria – mesma massa, mesma vida útil antes de decair e mesmas interações”. A questão de por que o Universo é composto quase inteiramente por matéria, portanto, ainda permanece sem resposta completa.
Segundo o modelo cosmológico padrão, o Universo recém-formado era uma mistura turbulenta de partículas de matéria e antimatéria, que se aniquilavam mutuamente ao entrar em contato. Teoricamente, essa interação deveria ter resultado na destruição completa tanto da matéria quanto da antimatéria. No entanto, cientistas acreditam que algum fator desconhecido gerou um desequilíbrio, permitindo que mais matéria sobrevivesse e formasse o Universo como o conhecemos.
Para investigar esse desequilíbrio, os pesquisadores recriaram condições similares às do Big Bang no RHIC, onde íons pesados colidem, gerando uma sopa de plasma primordial. Dessa “sopa”, surgem brevemente partículas fundamentais, que se combinam e decaem rapidamente. Ao seguir as trilhas deixadas por essas partículas nas colisões, os cientistas identificaram cerca de 16 núcleos de anti-hiper-hidrogênio-4.
Ambas as versões, o hiper-hidrogênio-4 e sua contraparte de antimatéria, apresentam vida útil extremamente curta, sem diferenças significativas entre elas, o que confirma que os modelos teóricos atuais ainda são válidos. “Se houvesse uma violação dessa simetria específica, precisaríamos revisar muitos aspectos da física que conhecemos”, observou Emilie Duckworth, estudante de doutorado na Kent State University e coautora do estudo.
O próximo passo da equipe é comparar as massas das antipartículas com as de suas contrapartes de matéria, na esperança de revelar novas pistas sobre a predominância da matéria no Universo.
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