As partículas podem viajar pela galáxia ilesas e não destruídas pela poeira e radiação interestelar?
O que é antimatéria?
A antimatéria é igual à ordinária (bariônica)exceto que tem a carga elétrica oposta. Por exemplo, um elétron com carga negativa tem um "parceiro" de antimatéria conhecido como pósitron. Um pósitron é uma partícula com a mesma massa de um elétron, mas com uma carga positiva. Partículas sem carga elétrica, como os nêutrons, são muitas vezes "autoparceiros" da antimatéria.
Cientistas já criaram partículas de antimatéria usandovelocidades de colisão ultra-altas no LHC. Em vários experimentos no CERN, os cientistas criaram o anti-hidrogênio, um "parceiro" do hidrogênio. O elemento de antimatéria mais complexo obtido até hoje é o anti-hélio, um análogo do hélio.
A ideia de antimatéria de um artista. Foto: CERN
Embora isso possa soar como algo de uma ciênciaficção, a antimatéria é real. A antimatéria apareceu com a matéria após o Big Bang. Mas é raro no universo moderno e os cientistas não sabem por quê.
Como as partículas de antimatéria podem cruzar a galáxia?
No universo, a antimatéria éuma força indescritível e imprevisível: aniquila quando encontra a matéria comum, criando uma pista de obstáculos cósmica de destruição. Mas em um recente experimento inovador nas instalações do Particle Collider, os cientistas perceberam que alguns antinúcleos poderiam sobreviver a viagens interestelares sem morrer.
Supõe-se que eles são formados como resultadocolisões entre raios cósmicos de alta energia e átomos que "flutuam" no espaço, bem como na colisão de partículas de matéria escura (anteriormente, Hi-Tech contou em detalhes o que é).
Se esses minúsculos fragmentos puderem sobreviveressas jornadas extraordinárias ajudarão os cientistas a entender a natureza dessa substância misteriosa que compõe a maior parte de nossa galáxia - a matéria escura.
Como foi o experimento?
Os cientistas usaram dados do Large Hadroncolisor para descobrir se antinúcleos gerados no espaço podem alcançar detectores nas proximidades da Terra sãos e salvos. Para testar a teoria, os físicos realizaram um experimento no laboratório do CERN, na Suíça. Os pesquisadores tentaram medir algo aparentemente impossível: as consequências da destruição dos núcleos de anti-hélio.
Parte do experimento BASE do CERN, onde a antimatéria é produzida e armazenada em laboratório. Foto: CERN
Usando o detector ALICE, eles cuidadosamentecalculou as colisões de prótons de alta energia com átomos, que deveriam ter produzido um número igual de núcleos de hélio e anti-hélio. Adivinhando quantos antinúcleos foram aniquilados em materiais compostos por certos detectores – aço, carbono e assim por diante – os cientistas identificaram exatamente o que acontece quando essas partículas entram em contato com a matéria comum.
As descobertas ajudarão a responder questões antigas sobre a natureza da antimatéria e seu papel no universo.
O que os cientistas descobriram?
A simulação de computador mostrou queA "probabilidade de desaparecimento" das partículas de antimatéria é surpreendentemente pequena. Eles descobriram que, mesmo depois de percorrer grandes distâncias pelo espaço interestelar, até 50% dos antinúcleos criados pela matéria escura permaneceriam intactos ao se aproximarem da Terra.
Os físicos também descobriram que os antinúcleos criaramos raios cósmicos têm energias mais altas do que aqueles criados pela matéria escura. Afinal, apenas antinúcleos de alta energia poderiam chegar à Terra em grandes quantidades. Outro estudo mostrou como os detectores padrão podem detectar matéria escura com impressionantes relações sinal-ruído se for produzida por fontes astrofísicas.
Por que isso é importante?
De acordo com físicos de todo o mundo, a compreensãoa origem misteriosa da matéria escura é uma prioridade fundamental da ciência moderna. Além disso, os autores do novo estudo disseram que um estudo mais profundo da formação de antinúcleos pode ser inestimável para uma melhor compreensão e posterior definição de teorias sobre a própria matéria escura.
Novos experimentos já foram chamados de inovadorespesquisa que ajuda a responder a uma das questões mais importantes da ciência moderna: existem partículas de antimatéria? Mais recentemente, a bordo da Estação Espacial Internacional, um detector conhecido como Alpha Magnetic Spectrometer já detectou possíveis assinaturas antinucleares. Portanto, a resposta está próxima.
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Imagem da capa: Jingchuan Yu, Planetário de Pequim