Aparelhagem da
ASACUSA
Criar
um feixe de antimatéria soa como algo que só um cientista louco faria, porém,
não há nenhuma maluquice no feixe de átomos de anti-hidrogênio que os
cientistas geraram pela primeira vez no centro de pesquisa CERN (European Organization for Nuclear
Research), na Europa.
Os
pesquisadores por trás da realização técnica revelaram na última terça-feira,
dia 21, na revista Nature
Communications, que o feixe poderia ajudá-los a entender mistérios
profundos como por que vemos muito mais matéria do que antimatéria no universo,
e por que existe um universo.
Teoricamente,
quantidades iguais de matéria e antimatéria deveriam ter sido criadas no Big
Bang que deu origem ao cosmos como o conhecemos. Mas, como qualquer fã de
“Jornada nas Estrelas” sabe, a matéria e a antimatéria se aniquilam mutuamente
em um flash de energia quando interagem. Assim, os físicos suspeitam que deve
ter havido alguma diferença sutil que permitiu que a matéria dominasse o
universo.
Experimentos
anteriores de colisão de partículas forneceram pistas sobre essa diferença,
entretanto, os físicos realmente gostariam de resolver o mistério estudando
anti-átomos reais. O problema é que é difícil manter os átomos em existência
tempo suficiente para fazer boas medições em escala.
Na
verdade, as aplicações de antimatéria estão ao nosso redor há um longo tempo.
Hospitais rotineiramente fazem uso de antielétrons, ou pósitrons, para tirar
fotos internas do nosso corpo com PET (sigla em inglês para tomografia por emissão
de pósitrons). E os pesquisadores estão querendo usar feixes de antiprótons
para tratar o câncer.
Mas
foi só nos últimos três anos ou mais que os físicos foram capazes de combinar
antiprótons e pósitrons em átomos inteiros de anti-hidrogênio e mantê-los
dentro de uma câmara à vácuo magnética especialmente projetada nas instalações
do Desacelerador
Antipróton do CERN, na fronteira suíço-francesa. Mesmo assim, é difícil
analisar esse anti-hidrogênio, porque o campo magnético que aprisiona os
anti-átomos também interfere com as medições.
Em
2012, cientistas da colaboração ALPHA, do CERN,
anunciaram que finalmente conseguiram fazer as primeiras medições
espectroscópicas de anti-átomos dentro de sua câmara à vácuo. Agora, os
cientistas de uma colaboração diferente, conhecida como ASACUSA, dizem que
seu aparelho criou um feixe de átomos de anti-hidrogênio que pode ser medido
com mais precisão fora da câmara magnética onde foram criados. Pelo menos 80
dos anti-átomos foram detectados, 2,7 metros abaixo da região de produção.
O
aparelho da ASACUSA
faz uso de dispositivos com nomes que aqueceriam o coração de um cientista
louco: uma bobina de supercondutores anti-Helmholtz, eletrodos de
múltiplos anéis, uma cavidade de micro-ondas e um seletor rotativo de feixe de
focagem. O resultado é que os anti-átomos energéticos podem ser guiados para
uma região com um campo magnético fraco.
“Como os
átomos de anti-hidrogênio não têm carga, foi um grande desafio transportá-los
de sua câmara”, explicou o líder da
equipe ASACUSA,
Yasunori Yamazaki, pesquisador do centro japonês RIKEN, em um comunicado à imprensa do CERN. “Nossos resultados
são muito promissores para estudos de alta precisão de átomos de
anti-hidrogênio, em particular da estrutura hiperfina, uma das duas
propriedades espectroscópicas mais conhecidas do hidrogênio. Sua medida no
anti-hidrogênio permitirá o teste mais sensível de simetria
matéria-antimatéria”.
Yamazaki
disse que sua equipe vai retomar as experiências nos próximos meses com uma
configuração que deve produzir feixes de alta energia para estudo. [CERN News,
NBC]
. Dessa maneira, por meio de um
circuito contador, pode-se determinar o número de máximos que a corrente
atravessa e conhecer assim o fluxo magnético final.
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