Armadilha magnética pode desvendar segredos da antimatéria

Com a prisão e detenção de átomos de “anti-hidrogênio” será possível estudar a “antimatéria” de perto pela primeira

taniager

18 Novembro 2010 | 14h03

Ponta direita da armadilha. Crédito: N Madsen.

Ponta direita da armadilha. Crédito: N Madsen.

Como parte de uma grande experiência internacional chamada ALPHA, com base no CERN, na Suíça, pesquisadores conseguiram prender e segurar átomos de “anti-hidrogênio”, fato impossível de se conseguir anteriormente. A façanha permitirá estudar a “antimatéria” de perto pela primeira vez e assim desenvolver uma visão sem precedentes de sua composição e estrutura, além de melhorar a compreensão dos princípios físicos que sustentam o universo e a forma como ele funciona.

Por quase uma década, os cientistas foram capazes de produzir átomos de anti-hidrogênio em laboratório controladamente. Mas como as partículas de antimatéria são aniquiladas instantaneamente quando entram em contato com a matéria, era impossível estudar os átomos de anti-hidrogênio detalhadamente.

A ALPHA, portanto, desenvolveu técnicas que não somente resfria e desacelera as antipartículas que formam os átomos de anti-hidrogênios, mas também captura alguns desses antiátomos por tempo suficiente para estuda-los.

O foco principal deste esforço tem sido o desenvolvimento das armadilhas eletromagnéticas com interior frio. Estas armadilhas só não oferecem as condições necessárias para resfriar as antipartículas antes de mistura-las. Os anti-átomos frios formados também têm um “momento magnético” minúsculo, o que significa que eles respondem a campos magnéticos. Organizando as bobinas magnéticas de maneira correta, é possível configurar um ‘bom’ magnetismo no centro da região da mistura de antipartículas onde os anti-hidrogênios foram presos.

“Todo tipo de partícula tem seu equivalente de antimatéria que é sua imagem espelhada em termos de carga elétrica inversa”, diz Mike Charlton, um dos líderes da equipe. “Por ser o hidrogênio o átomo mais simples de todos, o anti-hidrogênio é o tipo mais simples de antimatéria para ser produzida em laboratório. Ao estudá-lo pela primeira vez, seremos capazes de compreender suas propriedades e determinar se é realmente a imagem exata do espelho de hidrogénio”.

Para detectar os átomos de anti-hidrogênio, eles foram libertados da armadilha. O detector de silício usado para determinar as posições das aniquilações resultantes foi desenvolvido e construído em Liverpool.

O projeto envolve os físicos na Universidade de Swansea, liderados por Mike Charlton, Niels Madsen e Peter Dirk van der Werf e pela Universidade de Liverpool, sob direção de Paul Nolan, com apoio do Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC).