O núcleo de antimatéria mais pesado já detectado foi observado: o antíperhidrogênio-4. Constituído por um antipróton, dois antinêutrons e um anti-hiperon, este núcleo foi identificado entre as trilhas deixadas por bilhões de colisões no Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) do Brookhaven National Laboratory em Nova York.
Esta descoberta é de importância crucial para os físicos, que buscam entender por que nosso Universo é dominado pela matéria, enquanto a teoria cosmológica prevê a criação igual de matéria e antimatéria no momento do Big Bang. De acordo com o modelo padrão, essas duas formas de matéria deveriam ter se aniquilado mutuamente, deixando para trás um vazio absoluto.
Para explorar este enigma, os pesquisadores recriaram condições semelhantes às do Big Bang, fazendo colidir íons pesados em alta velocidade. Essas colisões produzem uma sopa de plasma onde emergem temporariamente elementos primordiais, incluindo o antíperhidrogênio-4, antes de desaparecerem quase instantaneamente.
Ao analisar as trilhas deixadas por essas partículas efêmeras, os cientistas descobriram 16 núcleos de antíperhidrogênio-4. Notavelmente, a duração de vida dessas partículas não parece diferir daquela de seu equivalente de matéria, o hiperdrogênio-4. Isso confirma, por enquanto, a validade dos modelos atuais de física de partículas.
No entanto, os pesquisadores não pretendem parar por aqui. A próxima etapa consiste em comparar as massas das partículas e antipartículas para detectar possíveis assimetrias. Uma descoberta desse tipo poderia fornecer pistas valiosas sobre a origem da dominação da matéria no Universo.
Os resultados deste estudo prometem novas perspectivas na nossa busca pela compreensão do Universo, potencialmente questionando alguns aspectos fundamentais da física.
O que é a antimatéria?
A antimatéria é uma forma de matéria composta por partículas com cargas opostas às das partículas de matéria ordinária. Por exemplo, a antipartícula do próton é o antipróton, que possui carga negativa em vez de positiva. As partículas de antimatéria são idênticas às suas homólogas de matéria em termos de massa e spin, mas suas cargas elétricas são invertidas.
Quando uma partícula de matéria encontra sua antipartícula, elas se aniquilam mutuamente, liberando uma grande quantidade de energia na forma de fótons, principalmente raios gama. Este fenômeno de aniquilação matéria-antimatéria é uma das razões pelas quais a antimatéria é raramente observada no Universo atual.
A antimatéria é crucial para as pesquisas em física, pois pode conter pistas essenciais para explicar por que nosso Universo é dominado pela matéria, quando se esperava que matéria e antimatéria fossem produzidas em quantidades iguais durante o Big Bang.