O anti-hidrogênio e o Universo

Destaque em Física, semana de 17 de agosto de 2017

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Por que o Universo é feito de matéria, e não de antimatéria? Esse é um dos grandes mistérios da física. Em tese, o Big Bang produziria quantidades iguais de partículas e antipartículas, e quase todas essas deveriam se aniquilar em forma de radiação. O restante deveria manter a mesma quantidade de matéria e antimatéria. Contudo, em vez de um cosmos simétrico, terminamos com um feito de matéria. Ou seja, de algum modo, matéria e antimatéria não são exatamente idênticas, o que criou um pequeno desbalanceamento em favor da matéria.

Em anos recentes, os cientistas desenvolveram a tecnologia para criar e aprisionar átomos de anti-hidrogênio em laboratório e, nos últimos tempos, têm empreendido medições das propriedades do anti-hidrogênio, em busca de pistas das diferenças entre matéria e antimatéria.

O mais novo resultado desse empreendimento – produto de uma colaboração internacional de 54 pesquisadores, dentre eles 4 brasileiros – foi publicado em 2 de agosto na revista "Nature". A equipe da colaboração ALPHA, operando equipamento instalado no CERN, o centro europeu de física de partículas, fez a primeira medição da estrutura hiperfina do anti-hidrogênio atômico.

Realizando a medida de duas diferentes configurações de spin, a colaboração obteve essa medida com uma precisão de 4 partes em 10 mil. "É a primeira vez que isso é medido", explica Cláudio Lenz Cesar, pesquisador do Instituto de Física da UFRJ (Universidade Federal do Rio de Janeiro) e co-autor do trabalho. "Por enquanto a medida resultou compatível com a do hidrogênio."

Os pesquisadores continuam trabalhando para melhorar a precisão e ambicionam, ainda neste ano, obter um espectro óptico do anti-hidrogênio na região do ultravioleta, onde esperam obter uma medida da frequência com 12 algarismos significativos. "Isso tornaria o experimento mais sensível a uma possível diferença entre matéria e antimatéria", complementa Lenz Cesar. "A partir daí, a palavra é com a natureza."

Além de Lenz Cesar, participaram do trabalho seus colegas da UFRJ Daniel de Miranda Silveira e Rodrigo Lage Sacramento. O quarto brasileiro do trabalho, Bruno Ximenez Alves, tem seu vínculo com o CERN.

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