No Grande Colisor de Hádrons (LHC) do Centro Europeu de Pesquisas Nucleares (CERN, na sigla em francês), ocorrem colisões de partículas que recriam, por um breve momento, as condições do Universo logo após o Big Bang. Durante esses eventos, os físicos buscam descobrir partículas exóticas, que podem revelar os limites da física conhecida.
Recentemente, um grupo de pesquisadores anunciou uma descoberta impressionante: evidências de um novo tipo de antimatéria, o anti-hiperhélio-4.
Antes de detalhar essa descoberta, é importante entender alguns conceitos. O hélio, por exemplo, é o segundo elemento mais leve e mais abundante no Universo, composto por um núcleo com dois prótons e dois nêutrons.
Enquanto os elétrons, que giram ao redor do núcleo, são partículas fundamentais (não compostas por outras partículas), prótons e nêutrons são feitos de quarks. Um próton tem dois quarks “up” (positivos) e um “down” (negativo), enquanto um nêutron possui um quark positivo e dois negativos. Existem outros tipos de quarks, como o “strange” (estranho), que é mais pesado que o negativo.
Quando três quarks se combinam, formam uma partícula chamada híperon, que é similar ao próton e ao nêutron, mas mais pesada. O hiperélio-4, que os pesquisadores tentaram identificar, é uma partícula composta por dois prótons, um nêutron e um híperon lambda, que é formado por um quark “up“, um “down” e um “strange“.
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Experimento revela antimatéria do hiperélio-4
A descoberta recente não foi do hiperélio-4, mas sim da versão antimatéria: o anti-hiperhélio-4. Esse núcleo é formado por dois antiprótons, um antinêutron e um antilambda.
O experimento observou os produtos de decaimento dessa partícula, incluindo um núcleo de anti-hélio-3, um antipróton e um píon carregado. Essa é a primeira evidência do anti-hiperhélio-4, o hipernúcleo de antimatéria mais pesado já identificado no LHC.
Ano passado, o LHC já havia encontrado o hipernúcleo mais leve, o hipertritônio, e sua versão de antimatéria, o anti-hipertritônio. Também foi encontrado o anti-hiper-hidrogênio-4, um composto de antimatéria um pouco mais leve que o anti-hiperhélio-4.
Relatadas em um artigo aceito para publicação pela revista Physical Review Letters, essas descobertas ajudam os cientistas a entender uma questão fundamental: por que o Universo é composto principalmente de matéria e não de antimatéria. De acordo com a física, matéria e antimatéria deveriam ser criadas em iguais quantidades no Big Bang, mas algo fez com que a matéria prevalecesse.
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