LUISA MASSARANI
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Cientistas anunciaram ontem em artigo publicado on-line pela revista científica britânica "Nature" (www.nature.com) a obtenção de antiátomos de hidrogênio com velocidades baixas ("frios") e em grandes quantidades. Foram produzidos pelo menos 50 mil átomos de anti-hidrogênio, o elemento mais simples no mundo da antimatéria, dotados de velocidades similares às dos átomos presentes na atmosfera.
O experimento foi realizado no Cern, a Organização Européia de Pesquisa Nuclear sediada na Suíça, e abre caminho para testar de uma forma mais rigorosa alguns dos pilares da física moderna.
A antimatéria é como uma imagem da matéria usual refletida no espelho. Cada partícula elementar tem sua correspondente de antimatéria com mesma massa e carga elétrica oposta. Quando se encontram, partícula e antipartícula se aniquilam, produzindo energia. Inversamente, a energia pode ser convertida em pares de matéria e de antimatéria.
O anti-hidrogênio tem um antielétron (ou pósitron) que orbita um núcleo com um antipróton, em contraste com o elétron e o próton do hidrogênio usual.
Os primeiros átomos de anti-hidrogênio haviam sido produzidos sete anos atrás, mas tinham velocidade quase igual à da luz e duravam poucos bilionésimos de segundo, antes de se destruírem em colisões. Isso era insuficiente para fazer medidas com eles.
O experimento Athena (Antihydrogen Apparatus) reuniu 39 cientistas de seis países e permitiu a produção de átomos de anti-hidrogênio que duram muito mais, na casa dos milissegundos.
"Estamos trabalhando para, no futuro, aprisionar os anti-hidrogênios em armadilhas magnéticas nas quais devem durar horas", afirma o cearense Claudio Lenz Cesar, 38, pesquisador do Instituto de Física da UFRJ (Universidade Federal do Rio de Janeiro), integrante da equipe do Cern ao lado do ítalo-brasileiro Alessandro Variola, do Instituto Nacional de Física Nuclear da Itália.
O anti-hidrogênio produzido deve permitir novas observações, que podem colocar em xeque o Modelo Padrão, até hoje a melhor descrição física das partículas elementares e suas interações.
O experimento do Athena começou em 2000, quando entrou em operação uma nova máquina para desacelerar antiprótons. Foi o início de uma disputa acirrada entre dois grupos de pesquisa internacionais, ambos no Cern.
De um lado, ficou o grupo Atrap (Antihydrogen Trap), liderado pelo norte-americano Gerald Gabrielse, da Universidade Harvard. De outro, o Athena. Gabrielse disse à Associated Press duvidar do resultado obtido pelos rivais. "Nossa longa experiência com esses experimentos difíceis ressalta que observar a aniquilação simultânea de pósitrons e antiprótons não assegura que anti-hidrogênio tenha sido realmente produzido."
Na avaliação de Lenz, vários fatores permitiram que o Athena chegasse na frente. "Nossa equipe desenvolveu técnicas de produzir e armazenar pósitrons mais eficientes que as do grupo rival. Conseguimos armazená-los em uma taxa 2.000 vezes maior."
Outra vantagem é a técnica de detecção desenvolvida pelo Athena. O anti-hidrogênio é detectado quando se aniquila em contato com a matéria. "Observamos que a aniquilação do antipróton e do pósitron ocorreu no mesmo local e no mesmo instante, significando que os dois chegaram juntos ali", afirma o brasileiro.
Os átomos de anti-hidrogênio são produzidos em uma armadilha eletromagnética, misturando pósitrons e antiprótons previamente resfriados. O anti-hidrogênio é detectado quando se aniquila em contato com a matéria.
O encontro do antipróton com um próton leva à destruição de ambos e à emissão de partículas chamadas píons. Os píons são então registrados num detector, produzindo uma imagem.