CERN dá mais um passo no estudo da antimatéria

Redação do Site Inovação Tecnológica - 07/12/2010

O experimento ASACUSA conseguiu produzir um número significativo de átomos de antihidrogênio, o equivalente de antimatéria do hidrogênio.
[Imagem: Asacusa Group]

Mais um experimento ligado ao CERN, que gerencia o LHC, fez progressos no estudo da antimatéria, desta vez usando uma técnica diferente.

Utilizando uma nova armadilha de partículas, chamada Cusp, o experimento ASACUSA conseguiu produzir um número significativo de átomos de antihidrogênio, o equivalente de antimatéria do hidrogênio.

Pósitrons e antiprótons

A antimatéria - ou a falta dela - continua a ser um dos maiores mistérios da ciência. Matéria e antimatéria devem ser idênticas, exceto por terem cargas opostas.

O problema é que elas se aniquilam tão logo se encontram. Isso pode ser muito bom para quem está tentando construir um laser de raios gama, mas não é nada bom para quem quer estudar a própria antimatéria.

Assim, o maior desafio para estudar a antimatéria é criá-la e mantê-la afastada dos átomos de matéria ordinária por um tempo suficiente para fazer os experimentos.

A armadilha Cusp usa uma combinação de campos magnéticos para colocar antiprótons e pósitrons juntos para formar átomos de antihidrogênio. Depois eles são canalizados ao longo de um tubo de vácuo, onde podem ser estudados enquanto se movem.

Até agora, apenas alguns poucos átomos de antihidrogênio foram produzidos dessa maneira, mas o objetivo final do experimento é produzir uma quantidade suficiente para investigar seu comportamento em detalhes com a ajuda de micro-ondas.

A abordagem do experimento ASACUSA é complementar à do experimento ALPHA, que capturou os primeiros átomos de antimatéria há alguns dias.

"Com esses métodos alternativos de produzir e, eventualmente, estudar o antihidrogênio, a antimatéria não será capaz de esconder suas propriedades de nós por muito mais tempo", disse Yasunori Yamazaki, do instituto japonês RIKEN, que coordena o experimento ASACUSA. "Ainda há um caminho a percorrer, mas estamos muito felizes de ver que a técnica funciona bem."

A armadilha Cusp usa uma combinação de campos magnéticos para colocar antiprótons e pósitrons juntos para formar átomos de antihidrogênio.
[Imagem: Asacusa Group]

Antimatéria híbrida

ASACUSA é uma sigla para Atomic Spectroscopy and Collisions Using Slow Antiprotons, ou espectroscopia atômica e colisões usando antiprótons lentos - um nome bem forçado para coincidir com o nome do templo mais antigo de Tóquio, já que o experimento é coordenado por pesquisadores japoneses.

Em vez de comparar diretamente átomos normais com seus correspondentes de antimatéria, como faz o ALPHA e outro experimento da área, o ATRAP, os físicos do ASACUSA criam átomos híbridos, como o hélio antiprotônico.

O hélio tem a segunda estrutura atômica mais simples depois do hidrogênio, sendo formado por dois elétrons em torno de um núcleo. O hélio antiprotônico é formado juntando um desses elétrons com um antipróton.

Esses átomos híbridos são mais fáceis de produzir do que os átomos de anti-hidrogênio, e podem ser conservados por mais tempo.

Para conhecer um híbrido de matéria e antimatéria ainda mais estranho, veja a reportagem Átomos de positrônio unem-se em moléculas de matéria e antimatéria.