Descoberta do núcleo de antimatéria exótica mais pesado até hoje

São PauloCientistas no Colisor de Íons Pesados Relativísticos (RHIC) descobriram um novo tipo de núcleo de antimatéria denominado antihiper-hidrogênio-4. Este núcleo é composto por quatro partículas de antimatéria: um antipróton, dois antinêutrons e um anti-hiperon. A descoberta foi feita pela equipe da Colaboração STAR após a análise de dados de seis bilhões de colisões de núcleos atômicos. Este é o núcleo de antimatéria mais pesado encontrado até hoje.

Descoberta de Antimatéria Revolucionária:

Para compreender a importância desta descoberta, aqui vai um resumo do que a torna tão significativa:

• Os componentes do antihiper-hidrogênio-4 incluem uma partícula incomum chamada antihiperon, especificamente uma antilambda.
• Físicos do STAR já tinham detectado núcleos de antimatéria mais leves, como antihipertrítio e anti-hélio-4.
• Esta nova detecção exigiu a emissão de quatro partículas de antimatéria próximas em espaço e tempo para formar um estado temporariamente ligado.

A equipe STAR descobriu o antihiperhidrogênio-4 ao analisar seus produtos de decaimento, principalmente o antélio-4 e um píon (pi+). Apesar da dificuldade, eles identificaram cerca de 22 possíveis eventos que podem indicar esse raro antihipernúcleo, com uma estimativa de aproximadamente 16 detecções reais.

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Cientistas descobriram uma nova maneira de estudar as diferenças entre matéria e antimatéria. Acredita-se que matéria e antimatéria possuam as mesmas propriedades físicas, exceto pelas cargas opostas, porém a maior parte do universo é composta por matéria. Os experimentos no RHIC, onde íons pesados colidem para gerar tanto matéria quanto antimatéria em quantidades quase iguais, podem ajudar os pesquisadores a entenderem por que há mais matéria do que antimatéria.

Ao comparar a longevidade das versões de antimatéria do hiper-hidrogênio-4 e do hipertríton com suas equivalentes de matéria, os pesquisadores não encontraram diferenças significativas. Este resultado reforça os modelos físicos atuais que pressupõem que a matéria e a antimatéria são simétricas.

A confirmação dos modelos previstos ainda nos deixa questionando por que o universo possui mais matéria do que antimatéria. Esse mistério persistente impulsiona pesquisas contínuas. Planos futuros incluem a medição de pequenas diferenças de massa entre partículas e antipartículas para obter novos conhecimentos.

Os experimentos estão nos ajudando a compreender por que o universo é como é hoje, estudando as características detalhadas da antimatéria. A pesquisa recebeu apoio do DOE Office of Science, da Fundação Nacional de Ciências dos EUA e de várias organizações internacionais. Grandes centros de computação científica forneceram os recursos computacionais necessários para esta pesquisa abrangente, marcando um avanço significativo no estudo da antimatéria.