Foi um sonho louco manipular a antimatéria com laser” pela PRIMEIRA VEZ na história: cientista

Por , em 31.03.2021

Pesquisadores da colaboração ALPHA com base no CERN anunciaram a primeira manipulação de antimatéria com em laser do mundo, utilizando um sistema laser feito no Canadá para resfriar uma amostra de antimatéria próximo do zero absoluto. A conquista, detalhada em um artigo publicado hoje e destaque na capa da revista Nature, pode mudar radicalmente a pesquisa de antimatéria e avançar a próxima geração de experimentos.

Antimatéria é o oposto da matéria; apresenta características e comportamentos quase idênticos, mas tem carga oposta. Como se aniquila em contato com a matéria, os átomos de antimatéria são excepcionalmente difíceis de criar e controlar em nosso mundo e nunca antes tinham sido manipulados com um laser.

“Os resultados de hoje são o ápice de um programa de pesquisa e engenharia de anos, realizado na UBC, mas apoiado por parceiros de todo o país”, disse Takamasa Momose, pesquisador da Universidade da Colúmbia Britânica (UBC) com a equipe canadense da ALPHA (ALPHA-Canada) que liderou o desenvolvimento do laser. “Com essa técnica, podemos abordar mistérios de longa data como: ‘Como a antimatéria responde à gravidade? A antimatéria pode nos ajudar a entender as assimimetrias na física?’. Essas respostas podem alterar fundamentalmente nossa compreensão do nosso Universo.”

Desde sua introdução, há 40 anos, a manipulação a laser e o resfriamento de átomos comuns revolucionaram a física atômica moderna e permitiram vários experimentos ganhadores do Nobel. Os resultados na Nature marcam a primeira instância dos cientistas aplicando essas técnicas à antimatéria.

Ao resfriar a antimatéria, os pesquisadores poderão realizar uma variedade de testes de precisão para investigar melhor as características da antimatéria, incluindo experimentos que podem iluminar as simetrias fundamentais do nosso universo. Esses testes poderiam oferecer pistas sobre por que o universo é feito principalmente de matéria e não de partes iguais matéria/antimatéria como previsto pelos modelos do Big Bang.

“Foi um sonho louco manipular a antimatéria com laser”, disse Makoto Fujiwara, porta-voz da ALPHA-Canada, cientista da TRIUMF e proponente original da ideia de resfriamento a laser. “Estou emocionado que nosso sonho finalmente se tornou realidade como resultado de um tremendo trabalho em equipe de cientistas canadenses e internacionais.”

A manipulação a laser da antimatéria também abre as portas para uma variedade de inovações de ponta. Momose e Fujiwara estão agora liderando um novo projeto canadense, apelidado de HAICU, para desenvolver novas técnicas quânticas para estudos de antimatéria. “Meu próximo sonho é fazer uma “fonte” de anti-átomos lançando a antimatéria resfriada a laser no espaço livre. Se concretizada, permitiria uma classe totalmente nova de medições quânticas que antes eram impensáveis”, disse Fujiwara. “Além disso, estamos um passo mais perto de poder fabricar as primeiras moléculas de antimatéria do mundo, unindo os anti-átomos usando nossa tecnologia de manipulação a laser”, disse Momose.

Os resultados marcam um momento divisor de águas para o programa de décadas de pesquisa de antimatéria da ALPHA, que começou com a criação e captura de antihidrogênio por um recorde mundial de mil segundos em 2011. A colaboração também forneceu um primeiro vislumbre do espectro antihidrogênio em 2012, colocou proteções confinando o efeito da gravidade na antimatéria em 2013, e mostrou um fenômeno espectroscópico chave da antimatéria em 2020. [Phys]

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