De acordo com a física atual, quantidades iguais de matéria e antimatéria existiam no começo do universo, e suas propriedades são simétricas. No entanto, algum mecanismo físico misterioso causou a aniquilação da maioria da matéria e antimatéria, fazendo com que cerca de uma em cada dez bilhões de partículas sobrevivesse.
O que causou a diferença nas quantidades de matéria e antimatéria no universo?
Criar nova antimatéria em laboratório e estudar suas propriedades é essencial para encontrar a resposta.
A antimatéria é extremamente rara. Ela se aniquila rapidamente com a matéria ao redor. O que é mais difícil é produzir núcleos de antimatéria e hipernúcleos de antimatéria (núcleos contendo hyperons como Lambda) combinando vários antibárions.
Desde 1928, os cientistas descobriram apenas seis tipos de antimatéria (hiper)núcleos.
Agora, físicos da STAR Collaboration observaram um novo hipernúcleo de antimatéria, o anti-hiper-hidrogênio-4, pela primeira vez. Este é o hipernúcleo de antimatéria mais pesado descoberto em experimentos até o momento.
Este novo hipernúcleo de antimatéria, o anti-hiper-hidrogênio-4, consiste em um antipróton, dois antinêutrons e um anti-hiper-Lambda. O anti-hiper-Lambda nele é instável, então o anti-hiper-hidrogênio-4 decai após viajar apenas alguns centímetros.
Esta descoberta foi feita no Colisor Relativístico de Íons Pesados (RHIC), nos Estados Unidos.
WU Junlin, um estudante de doutorado no IMP, disse: “Após analisar dados experimentais de aproximadamente 6,6 bilhões de eventos de colisão de íons pesados, reconstruímos o anti-hiper-hidrogênio-4 a partir de seus produtos de decaimento anti-hélio-4 e méson π+, e identificamos um sinal de cerca de 16 anti-hiper-hidrogênio-4.”
Quando os cientistas mediram sua vida útil, eles não encontraram nenhuma diferença significativa entre sua partícula correspondente hiperhidrogênio-4 dentro dos limites de precisão de medição. Isso verifica a simetria entre as propriedades da matéria e da antimatéria.
Esta descoberta é um avanço significativo na exploração da antimatéria e na compreensão da simetria matéria-antimatéria.
Referência do periódico:
- Colaboração STAR. Observação do hipernúcleo de antimatéria. Natureza (2024). DOI: 10.1038/s41586-024-07823-0
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