Um ponto previsível do nosso universo é que os opostos se equilibram. Para cada tipo de partícula normal, isto é, feita de matéria, existe ao mesmo tempo uma antipartícula da mesma massa que tem a carga elétrica oposta. Elétrons têm antielétrons (ou pósitrons), prótons têm antiprotons. A nova medição também mostra que antimatéria e matéria comportam-se de forma idêntica. Incrível, não é mesmo?
Quando partículas de matéria e a antimatéria encontram-se, todavia, elas acabam uma com a outra, deixando assim apenas energia para trás. Os físicos acreditam que deveria ter existido uma quantidade igual de matéria e antimatéria criada pelo Big Bang, e que cada um deveria ter causado a destruição um do outro. De acordo com esta hipótese, o universo não deveria existir. Eita!
Mas aqui está a pegadinha: nós não conhecemos nenhuma antimatéria primordial que sobreviveu ao tal Big Bang. Então por que um tipo de matéria teria sobrevivido ao Big Bang e a outra não?
Vamos lá! Uma das melhores formas de responder esta pergunta é medir as propriedades fundamentais da matéria e de sua antimatéria de forma mais precisa possível e comparar tais resultados, diz Stefan Ulmer, físico da instituição de pesquisa japonesa Riken.
Para medir a antimatéria, é necessário primeiro produzi-la. Recentemente, alguns físicos vêm estudando o anti-hidrogênio, ou antimatéria do hidrogênio, já que este é uma das substâncias mais conhecidas por nós. Fazer anti-hidrogênio requer misturar 90 mil antiprótons com 3 milhões de posiprótons para produzir 50 mil átomos de anti-hidrogênio, sendo que apenas 20 deles são capturados por ímãs de 28 centímetros de comprimento para depois ser estudado.
Neste estudo em questão, os pesquisadores conseguiram realizar a medição mais precisa do anti-hidrogênio. Para tanto, eles precisaram produzir 15 mil átomos de hidrogênio – o processo descrito acima foi repetido 750 vezes. Então eles estudaram a frequência da luz emitida ou absorvida por átomos quando eles saltam para um estado de energia mais alto.
A medição dos níveis de energia do anti-hidrogênio e a quantidade de luz absorvida estão de acordo com seus contrapares hidrogênio, com uma precisão de suas partes por trilhão. Esta medição melhorou dramaticamente quando comparada com as realizadas nos estudados anteriores.
“É muito raro que experimentalistas aumentem a precisão em um fator de 100”, elogia Ulmer ao site Live Science.
O co-autor do estudo Jeffrey Hangst, físico da Universidade Aarhus (Dinamarca) comemora: “há 20 anos as pessoas achavam que isso nunca iria acontecer”.
Então o que essa medição tem a nos dizer? Como é de esperar, o hidrogênio e o anti-hidrogênio comportam-se de forma idêntica. Entretanto, sabemos que também são idênticos na medição de partes por trilhão. Porém, Ulmer afirmou que a medição de duas partes por trilhão não elimina a possibilidade de que algo esteja em desacordo entre os dois tipos de matéria em um nível maior de precisão.
Hangst e seus colegas pretendem realizar medições ainda mais precisas e explorar como a antimatéria reage com a gravidade – será que ela cai como a matéria normal ou “cai para cima”?
Hangst acredita que este mistério pode ser resolvido ainda neste ano, 2018. “Temos outros truques nas nossas mangas. Continue ligado”, provoca ele.
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