AMS da Estação Espacial pode ter dados sobre a existência da matéria escura

Acoplado à Estação Espacial Internacional, o módulo Espectômetro Magnético Alpha, ou AMS na sigla em inglês, em órbita desde maio de 2011 para coletar dados sobre as matérias cósmicas, teve seus primeiros resultados divulgados pelo centro de pesquisa do CERN, em Genebra.

Os dados obtidos nos últimos 18 meses de operação parecem confirmar algumas teorias sobre a natureza da matéria escura e a composição das partículas de antimatéria encontradas no espaço. O módulo tem circulado a Terra captando as reações cósmicas que estão no campo do invísivel, detectando as energias produzidas pelo encontro das partículas.

O registro de bilhões de eventos cósmicos em níveis de energia, na medição dos elétrons gerados próximos à atmosfera terrestre, aumenta a suspeita sobre a existência da matéria escura e sugere ainda que as partículas de matéria escura e as antipartículas se aniquilam no espaço.

Fonte da imagem: Reprodução/NASA/AMS

Essa possibilidade vai de acordo com a teoria da supersimestria, que afirma que os pósitrons (elétrons de carga positiva) se originam quando partículas de matéria escura colidem e se aniquilam no espaço. Apesar dos dados coletados, a teoria alternativa de que os pósitrons são originados de pulsares distribuídos no cosmos ainda não pode ser descartada.

A matéria escura e a origem do Universo

As evidências astronômicas indicam que o universo é feito de matéria. A teoria do Big Bang sugere, entretanto, que a origem do Universo exigia quantidades iguais de matéria e antimatéria. Para o teórico físico George Gamov, o Big Bang representa o momento em que a matéria começou a predominar em relação à antimatéria.

Há também uma grande diferença entre o que os físicos acreditam que deve ser a quantidade total de massa no Universo e o que eles têm observado até agora. A existência ou não de uma quantidade significativa de antimatéria é uma das questões fundamentais da origem e da natureza do Universo que o módulo AMS pode ser capaz de ajudar a responder.

A matéria escura, que corresponde a um quarto da densidade de energia do Universo, se mantém como uma dos grandes mistérios da Física dos dias de hoje. Através do seu estudo, cientistas esperam responder a questões sobre os campos gravitacionais de corpos físicos como estrelas e galáxias e entender o papel da matéria na expansão do universo espaço-temporal.

O projeto AMS: Alpha Magnetic Spectrometer

O Espectômetro Magnético Alpha é o mais importante estudo científico, junto com o CERN, no campo da antimatéria e da matéria escura. O projeto AMS começou em 1994 quando o professor do MIT e Nobel de Física Samuel Ting iniciou um novo experimento com Física de Alta Energia (nuclear).

Após o anúncio do projeto da Estação Espacial Internacional em 1993, Ting e seus colaboradores viram a oportunidade de realizar pesquisas inéditas e inovadoras no espaço. Esse grupo de físicos apresentou o conceito do “Espectômetro da Antimatéria no Espaço” e recebeu o apoio do Departamento de Energia dos Estados Unidos para colocar o módulo AMS no espaço.

Fonte da imagem: Reprodução/NASA/AMS

O equipamento AMS, que custou US$ 1,6 bilhão e foi construído nas instalações do CERN, é composto por um ímã e oito detectores que fornecem aos cientistas as informações das partículas que atravessam o ímã da unidade. Todos os dados são coletados dentro da fração de segundo que leva para uma partícula passar pelo módulo AMS.

De acordo com o idealizador do projeto, “o AMS é o primeiro experimento para medir com precisão 1% do fluxo de raios cósmicos do espaço. Esse nível de precisão permitirá dizer se nossa observação atual de pósitrons tem uma origem na matéria escura ou em pulsares”. Ting e sua equipe esperam muitos outros resultados para os próximos meses de estudo.

A equipe do projeto AMS inclui hoje mais de 600 físicos de 56 instituições em 16 países da Europa, Ásia e América do Norte. Entidades da comunidade científica como o CERN, a NASA e o Instituto de Tecnologia de Massachusetts participam diretamente do projeto.