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JORNAL ESTADO DE MINAS

Cientistas conseguem provar a existência da partícula composta por matéria e antimatéria e que pode ser a chave da explicação sobre a origem do Universo

Paloma Oliveto

                                                                                                                29/03/2011      

Com a ajuda do Large Hadron Collider (LHC), maior acelerador de partículas do mundo, pesquisadores confirmam que estrutura estava presente logo depois da grande explosão do Universo ocorrida há 13,7 bilhões de anos

Brasília – No princípio, o big bang criou a antimatéria. Esse é um novo detalhe incorporado ontem ao primeiro capítulo da gênese do Universo e que pode revolucionar o estudo da física. Graças a dados obtidos pelo Large Hadron Collider (LHC), o maior acelerador de partículas do mundo, cientistas da Universidade de Siracusa, na Itália, conseguiram detectar uma partícula que, por enquanto, só existia na teoria: o méson B. A importância da descoberta está no fato de que a estrutura estava presente logo depois da grande explosão ocorrida há 13,7 bilhões de anos, abrindo caminho para a compreensão da origem do cosmos.

O estudo foi publicado ontem na revista especializada Physics Letters. Liderados por Sheldon Stone, físico da Faculdade de Artes e Ciências da Universidade de Siracusa, os cientistas observaram a criação, pelo LHC, de um tipo especial de méson B, partícula resultante da colisão de prótons que viajam à velocidade da luz. Estsa partícula, explicam, só pode ser obtida, atualmente, por superaceleradores, mas estava presente naturalmente quando uma imensa explosão térmica liberou energia suficiente para que o Universo fosse formado.

O trabalho durou dois anos e, segundo Moishe Pripstein, diretor do programa de física de partículas da Fundação Nacional de Ciências dos Estados Unidos, instituição que participa do consórcio do acelerador, só foi possível graças ao LHC. “É impressionante ver como um resultado de vanguarda nessa área já foi produzido tão pouco tempo depois de o LHC entrar em operação”, afirmou, ao site da Academia Nacional de Ciências americana. "Esses resultados são um tributo à engenhosidade de um grupo internacional de cientistas”, disse.

O estudo dos mésons B é importante para que a ciência consiga entender melhor a antimatéria. Por muitas décadas, acreditou-se que o oposto — ou ‘espelho’ — da matéria fosse apenas uma teoria. Porém, ao longo dos séculos 20 e 21, foram descobertos, em laboratório, prótons e elétrons com carga contrária do que a encontrada na natureza. “Essa é a principal descoberta do LHC”, acredita o físico e astrônomo brasileiro Ronaldo Mourão, que já publicou mais de 80 obras sobre o Universo. “Desvendar o mistério da antimatéria é fundamental para compreender a origem do Universo. A descoberta do méson B contribui para o desenvolvimento de uma nova física”, afirma.

A confirmação da existência de estruturas completamente inversas às que formam o Universo como se conhece ajuda a compreender não só a origem do cosmos, como o motivo pelo qual a matéria se sobrepôs à antimatéria instantes após o big bang. “Sabemos que, quando o Universo se formou, depois da grande explosão, havia quantidades iguais de matéria e antimatéria. Mas vivemos em um mundo predominantemente feito de matéria. Então, devem ter ocorrido diferenças no processo de decomposição de ambas, de forma a existir mais matéria que antimatéria”, disse Sheldon Stone, na apresentação do estudo.

Falta de simetria Toda matéria é composta de átomos, que são constituídos por prótons (carga positiva), elétrons (carga negativa) e nêutrons (carga neutro). Prótons e nêutrons são feitos, por sua vez, de partículas ainda menores, chamadas quarks. A antimatéria é composta de antiprótons, pósitrons (o oposto de elétrons), antinêutrons e, portanto, antiquarks. Enquanto, geralmente, a antimatéria é associada a partículas subatômicas, ela também pode ser encontrada em elementos maiores, como hidrogênio e hélio. Por tudo que os cientistas sabem hoje, matéria e antimatéria deveriam ser regidas pelas mesmas leis, sendo encontradas em quantidades idênticas no Universo. Mas isso não ocorre, o que torna a antimatéria um dos maiores problemas não resolvidos da física.

No estudo publicado na Physics Letters, Stone explica que os mésons B são um subgrupo raro e especial de mésons, compostos por um quark e um antiquark. Embora fossem comuns depois do big bang, eles não ocorrem mais naturalmente e, hoje, só podem ser criados e observados em condições experimentais, seja no LHC ou em outros potentes aceleradores de partículas.
Já que essas partículas não são regidas pelas mesmas leis da física, como ocorre na maioria dos outros materiais, os cientistas acreditam que os mésons B podem ter desempenhado um papel importante no aumento da matéria sobre a antimatéria. As partículas também podem fornecer pistas sobre a natureza das forças que conduziram essa falta de simetria no Universo. “Queremos descobrir a natureza das forças que influenciam a decomposição desses mésons B”, disse Stone. “Essas forças existem, mas nós simplesmente não sabemos o que são. Conhecê-las pode ajudar a explicar por que a antimatéria se deteriora de forma tão diferente da matéria.”