Pela primeira vez, cientistas do CERN planeiam transportar antimatéria

Durante o Big Bang, a matéria e a antimatéria foram criadas em quantidades iguais. Mas o mundo à nossa volta é maioritariamente constituído por matéria. Para perceber porquê, os cientistas querem criar antimatéria e enviá-la para laboratórios onde possa ser estudada em pormenor.

Imagem do LHC em alta luminosidade. Crédito da imagem: CERN.

Lembra-se do romance de Dan Brown, Anjos e Demónios? Uma caixa de antimatéria foi roubada das instalações de investigação do CERN para fazer explodir o Vaticano. A ficção científica acaba de se tornar real, pois os cientistas planeiam transportar antimatéria num recipiente semelhante para um laboratório em Düsseldorf, na Alemanha.

O que é a antimatéria?

Como o nome indica, a antimatéria é semelhante à matéria, mas tem a carga oposta. Prevista pela primeira vez há cerca de um século, foi detetada em 1932 e, desde então, temos versões antimatéria de eletrões, protões e neutrões que se podem eventualmente reunir em anti-átomos e anti-moléculas.

Os cientistas estão interessados em compreender a antimatéria porque, de acordo com os modelos da origem do nosso universo, a matéria e a antimatéria foram criadas em quantidades iguais no Big Bang. Quando a matéria e a antimatéria se encontram, é criada uma explosão de energia, mas a maior parte da antimatéria desaparece e resta-nos apenas a matéria.

Os investigadores estão interessados em compreender a razão do desaparecimento da antimatéria, mas para a estudar precisam dela em grandes quantidades. Por isso, a equipa de investigação do CERN decidiu fabricá-las na Fábrica de Antimatéria.

Porquê transportar antimatéria?

No interior da Fábrica de Antimatéria, os investigadores colidem protões de alta energia com alvos metálicos densos para criar partículas secundárias. Entre as partículas secundárias encontram-se antiprotões que são direcionados para um desacelerador e, em seguida, abrandados para serem capturados numa armadilha de antimatéria.

Isto deve-se ao facto de o equipamento do desacelerador utilizar campos magnéticos fortes para abrandar os antiprotões até velocidades equivalentes a um décimo da velocidade da luz. Este campo impede que medições sensíveis sejam realizadas nas suas proximidades, exigindo que uma armadilha desloque a partícula para outro local.

A armadilha é uma proeza de engenharia, uma vez que deve impedir que a antimatéria entre em contacto com a matéria. Faz isso utilizando vácuo ultra-alto, arrefecido a -269 graus Celsius, e através da aplicação de fortes campos elétricos e magnéticos para manter os antiprotões no centro da armadilha, mesmo que o camião em que viajam passe por lombas ou trave bruscamente.

Embora as primeiras viagens destas armadilhas estejam agendadas no campus do CERN, os investigadores pretendem, a longo prazo, enviá-las para a Universidade Heinrich Heine, em Düsseldorf, onde poderão ser estudadas com maior detalhe. Trata-se de uma distância de cerca de 800 km, com mais duas horas necessárias para carregar e descarregar a armadilha, totalizando mais de 10 horas.

As baterias da armadilha duram cerca de 4 horas, pelo que a energia adicional deve ser fornecida por um gerador integrado, tal como no romance de Dan Brown.

Um teste previsto para o final deste mês transportará 1 000 partículas de antimatéria. Embora estejam a ser tomadas todas as precauções possíveis, o conteúdo total de antimatéria a ser transportado é de cerca de um bilionésimo de um trilionésimo de grama.

Se toda essa antimatéria entrar em contacto com a lata, o impulso de energia resultante será tão pequeno que a carga nem sequer terá uma etiqueta de material radioativo, segundo a reportagem do The Guardian.