Antimatéria é produzida, capturada e estudada por 24h no CERN

Uma equipe de físicos do CERN – Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear –, situada no Suíça, conseguiu conquistar importantes marcos no estudo da antimatéria. Isso porque os pesquisadores não só desenvolveram um método para produzir uma quantidade significativa da substância nos aceleradores de partículas da organização, como encontraram uma forma de mantê-la estável e quase imóvel por longos períodos de tempo, o que permitiu que o time conduzisse uma porção de experimentos com esse intrigante material.

Fabricando antimatéria

De acordo com o Modelo Padrão da Física, toda partícula possui uma “antipartícula” com propriedades e carga elétrica exatamente opostas às dela. Assim, no caso dos elétrons, seus opostos são os pósitrons, no dos quarks são os antiquarks e no dos múons, os antimúons, por exemplo. Além disso, quando as duas “gêmeas opostas” se encontram, elas se aniquilam mutuamente e, normalmente, produzem luz nesse processo.Só que, como a antimatéria possui uma natureza extraordinariamente fugaz – e geralmente desaparece antes que seja possível fazer qualquer coisa com ela –, faz décadas que os cientistas trabalham em formas de gerar e manter em esse material estável em condições controladas para poder estudá-lo.

Pois, segundo Sophia Chen, do site Wired, os físicos do CERN conseguiram produzir anti-hidrogênios nos aceleradores de partículas da organização – ou seja, átomos de hidrogênio, o elemento mais simples e abundante no Universo, mas que, em vez de apresentar um elétron de carga negativa orbitando um núcleo de carga positiva, contam com o oposto, isto é, um pósitron em órbita ao redor de um núcleo carregado negativamente.

Para produzir os anti-hidrogênios, os cientistas misturaram 3 milhões de pósitrons com cerca de 90 mil antiprótons e expuseram essas partículas todas a temperaturas próximas ao zero absoluto – uma vez que o frio faz com que a antimatéria desacelere e, assim, não se choque (e aniquile!) com a matéria. Essa combinação resulta na geração de apenas 30 átomos de anti-hidrogênio, mas os físicos repetiram o processo até obter 500 deles e conseguiram capturá-los em uma “armadilha” na qual os antiátomos eram mantidos no vácuo.

Comportamento previsto

De acordo com Sophia, segundo prevê o Modelo Padrão, a matéria e a antimatéria devem sempre se comportar como se estivessem face a face diante de um espelho, o que significa que o comportamento de uma deve espelhar perfeitamente o da outra. No entanto, algo não “bate” nessa previsão...

Quando se deu o Big Bang, há mais de 13 bilhões de anos, matéria e antimatéria deveriam ter sido produzidas em quantidades iguais e, consequentemente, aniquilado uma à outra. Com isso, não existiria matéria suficiente para a formação de galáxias, estrelas, planetas e por aí vai. No entanto, sabemos que existe algo de errado nisso, já que há muito mais matéria do que antimatéria no cosmos.

Assim, os físicos por trás da produção de antimatéria queriam criar os átomos de anti-hidrogênio justamente para examinar suas propriedades e tentar descobrir se havia diferenças com relação aos átomos comuns. O time aplicou pulsos de laser sobre as (anti) partículas – no fundo, esperando encontrar discrepâncias e algo que diferisse do previsto pelo Modelo Padrão – e concluíram os anti-hidrogênios se comportam de maneira idêntica aos átomos de hidrogênio convencionais, exatamente como descrito pelas Leis da Física.

Tudo bem que os físicos acabaram não conseguindo reescrever o Modelo Padrão. Mas, em sua busca por respostas, encontraram formas de produzir e capturar átomos de antimatéria em quantidades significativas e mantê-los “congelados” durante períodos de até 24h – quando o normal é que eles se movam quase à velocidade da luz e desapareçam em apenas 40 bilionésimos de segundo. E essas são conquistas e tanto que permitirão que muitos outros estudos e experimentos sobre essas elusivas partículas sejam realizados.

Antimatéria é produzida, capturada e estudada por 24h no CERN via TecMundo