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.

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.