quinta-feira, 18 de novembro de 2010

Antimatéria é produzida e armazenada no CERN

Paula Rothman, de INFO Online

O Centro Europeu de Pesquisas Nucleares (CERN) anunciou hoje que conseguiu produzir e armazenar átomos de antimatéria por tempo suficiente para serem estudados.

O feito foi alcançado pelo experimento ALPHA e é considerado um importante passo para entender uma das questões em aberto do Universo: afinal, existe diferença entre matéria e antimatéria?

Embora átomos de antimatéria já tivessem sido produzidos no passado, mantê-los intactos por tempo suficiente sempre foi um grande desafio. Em um trabalho publicado hoje na Nature, a equipe do CERN mostra que conseguiu produzir e prender átomos de “anti-hidrogênio” – abrindo caminho para que os cientistas comparem matéria e antimatéria.

Por definição, a antimatéria é idêntica à matéria, a não ser pelo fato de possuir carga oposta. Por isso, as duas se aniquilam quando entram em contato uma com a outra.

A antimatéria permanece um dos maiores mistérios da ciência. Ou melhor, a ausência de antimatéria é um grande mistério. Segundo todos os cálculos astronômicos, no momento do Big Bang (a grande explosão que, de acordo com as teorias mais aceitas, deu origem ao Universo) matéria e antimatéria devem ter se formado em quantidades equivalentes. No entanto, nós sabemos que nosso mundo é feito de matérias – enquanto a antimatéria parece ter desaparecido. E é justamente para descobrir o que aconteceu com ela que os cientistas usam uma série de métodos. O principal objetivo é conseguir investigar se existem pequenas diferenças nas propriedades da matéria e antimatéria que poderiam explicar o que aconteceu.

Um desses métodos utiliza um dos sistemas mais bem estudados da física, o átomo de hidrogênio, composto de um próton e um elétron, e checar se sua parte contrária, o anti-hidrogênio (feito de um antipróton e um pósitron) se comporta da mesma maneira.

Atualmente, o CERN é o único laboratório do mundo com um instrumento antipróton no qual essa pesquisa pode ser feita. O programa do “anti-hidrogênio” começou há mais de uma década: foi em 1995 que os primeiros nove átomos foram produzidos no CERN. Em 2002, os experimentos ATHENA e ATRAP mostraram que é possível produzir anti-hidrogênio em larga escala, aumentando a possibilidade de conduzir estudos mais detalhados. Os resultados publicados hoje são somente mais uma etapa desse processo.

Os átomos de anti-hidrogênio são produzidos em uma câmera á vácuo no CERN, mas estão, inevitavelmente, cercados por matéria normal. Como matéria e antimatéria se aniquilam quando entram em contato, os átomos de anti-hidrogênio têm uma expectativa de vida muito curta.

Essa expectativa pode ser estendida, no entanto, usando fortes campos magnéticos para prendê-los e, assim, prevenir que entrem em contato com a matéria. O experimento ALPHA conseguiu prender os átomos de anti-hidrogênio dessa forma por cerca de um décimo de segundo – o que pode parecer pouco, mas é tempo mais do que suficiente para estudá-los e registrá-los com a ajuda de computadores.

Dos milhares de anti-átomos criados pelo ALPHA, 38 foram presos por tempo o suficiente para que fossem estudados.

O CERN também anunciou hoje que o experimento ASACUSA demonstrou uma nova técnica para produzir átomos de anti-hidrogênio, que deve aparecer em breve na Physical Review Letters.

Com duas técnicas de produção, pode ser que os cientistas achem mais fácil conduzir experimentos e entender, afinal, porque a natureza parece ter simplesmente aniquilado a anti-matéria?

Nenhum comentário: