A carga magnética do Antipróton

Photo of  researchers examining a tubular structure to measure the magnetic charge of an antiproton.

Na busca por compreender melhor a surpreendente falta de equilíbrio entre matéria e antimatéria no universo, membros da equipe ATRAP usaram um aparelho criogênico de armazenamento para confinar um único antipróton por semanas, enquanto mediam seu campo magnético com uma precisão 680 vezes maior do que tinha sido, até então, possível com outros processos. Da esquerda para a direita Mason Marshall, Kathryn Marable, Gerald Gabrielse e Jack DiSciacca.

Crédito: Katherine Taylor/Harvard Public Affairs (via National Science Foudation)
Link para a imagem original, onde há outro link para download da imagem em alta resolução

A equipe que estuda as propriedades da antimatéria no CERN, Antihydrogen trap research team (equipe de pesquisa por confinamento de anti-hidrogênio), ou, simplesmente, Colaboração ATRAP, manteve um solitário antipróton em uma Armadilha Penning, um dispositivo que mantém as partículas confinadas em campos magnéticos de modo a não interagirem com qualquer parte material do próprio dispositivo (se a partícula o fizesse, imediatamente se aniquilaria ao fazer contato com qualquer próton normal, coisa que aconteceria bem rápido, considerando que a carga elétrica negativa do antipróton seria atraída pela carga elétrica positiva dos prótons).

Com o antipróton confinado, os pesquisadores o bombardearam com sinais de rádio-frequência e, cada vez que a frequência correta era aplicada, o impacto do fóton de RF fazia com que o spin do antripróton fosse para a frente e para trás. A partir daí era só medir a frequência correta: quanto mais alta fosse a frequência,  maior seria o campo magnético do antipróton. O resultado foi então comparado com o conhecidíssimo valor do campo magnético do próton comum.

Segundo o Modelo Padrão da Física de Partículas, o próton e o antipróton deveriam ter um campo magnético exatamente igual em força – apenas diferindo quanto à polaridade em relação a seu spin. E foi exatamente isto que os pesquisadores observaram – só que com uma precisão 680 vezes maior do que a de observações anteriores, conforme artigo publicado na edição de hoje de Physical Review Letters.

Você pode estar se perguntando: “para que então tiveram todo este trabalho, se o resultado foi exatamente o que era de se esperar?”

Armadilha Penning. Imagem de WikiMedia Commons. Link para o original

Exatamente por isso: se o resultado fosse ligeiramente diferente, então haveria algum erro no Modelo Padrão e essa diferença poderia dar uma pista para um dos maiores problemas da Física, da Astrofísica e da Cosmologia: se o Big Bang criou quantidades exatamente iguais de matéria e antimatéria (como se supõe que fez, uma vez que, no universo atual que podemos estudar, sempre as partículas são criadas aos pares partícula-antipartícula), como é que o universo conhecido é composto quase que exclusivamente por matéria?

Gerald Gabrielse, o Professor “Leverett” de Física na Universidade Harvard, líder da equipe de pesquisa, comentou: “Teria sido mais divertido e teríamos mais pistas sobre o desequilíbrio [entre matéria e antimatéria] do universo, se tivéssemos observado que os dois campos magnéticos tivessem valores diferentes”.

Só que não… A precisão da medição cada vez mais confirma o que se esperava: o Modelo Padrão da Física de Partículas está correto – cada vez com mais casas decimais – e ainda não foi desta vez que o mistério do desaparecimento da antimatéria do universo foi desvendado.

###

Fontes: Press-release 13-049 da National Science Foundation e EurekAlert da AAAS

Skip to content

Sobre ScienceBlogs Brasil | Anuncie com ScienceBlogs Brasil | Política de Privacidade | Termos e Condições | Contato


ScienceBlogs por Seed Media Group. Group. ©2006-2011 Seed Media Group LLC. Todos direitos garantidos.


Páginas da Seed Media Group Seed Media Group | ScienceBlogs | SEEDMAGAZINE.COM