Se houver alguma diferença entre o hidrogênio e o anti-hidrogênio – versão de antimatéria do átomo mais simples do Universo, composta por um pósitron circulando um antipróton –, o experimento ALPHA, no CERN, está determinado a descobrir. É o que diz Jeffrey Hangst, pesquisador da Universidade de Aarhus, na Dinamarca, e porta-voz da iniciativa.
“Estamos agora trabalhando no experimento que queríamos fazer por tantos anos: espectroscopia a laser de anti-hidrogênio capturado”, diz Hangst, que apresentou os últimos avanços da colaboração ALPHA, que envolve cerca de 50 pesquisadores de diversos países, inclusive o Brasil, durante o Encontro de Física de 2016, organizado pela Sociedade Brasileira de Física em Natal (RN).
Nos últimos anos, a equipe se tornou especialista em produzir e capturar átomos de anti-hidrogênio – procedimento que não é nada trivial, tendo em vista o fato de que o contato de matéria com antimatéria leva à aniquilação completa na forma de radiação gama. Para aprisionar anti-átomos, é preciso usar sofisticadas armadilhas de campos magnéticos, algo que o ALPHA faz com grande sucesso.
Os resultados mais recentes, publicados em janeiro de 2016 na “Nature Communications”, avançaram em um fator de 20 vezes a medida da carga elétrica do anti-hidrogênio – e confirmou que ela é nula com uma precisão de oito casas decimais, como esperado.
A expectativa dos cientistas é continuar a estudar a antimatéria a fim de encontrar alguma diferença significativa entre ela e a matéria convencional, de forma que se possa esclarecer um dos maiores mistérios da física: por que o Universo é todo feito de matéria, e não de antimatéria? A rigor, o Big Bang teria produzido os dois em iguais quantidades, o que levaria à aniquilação total. De algum modo, contudo, houve um excesso de matéria sobre antimatéria, resultando no cosmos que vemos hoje. Os cientistas agora querem saber como e por quê isso se deu.
“Nós esperamos aumentar enormemente a precisão com que estudamos o anti-hidrogênio ao usar um laser muito estável para investigar sua estrutura interna”, disse Hangst. “Esse tem sido o ‘santo graal’ da física do anti-hidrogênio. O experimento ALPHA agora tem todas as peças no lugar para fazer essas medições.”