Colisão de núcleos de antimatéria com a ISS gera novas teorias atípicas

A identificação provisória de dez eventos de raios cósmicos contendo núcleos de antihélio pelo Espectrômetro Alfa Magnético (AMS-02) da Estação Espacial Internacional (ISS) chamou a atenção dos físicos teóricos. Não pela quantidade detectada, que é considerada desprezível, mas porque antinúcleos pesados ​​deste tipo são extremamente raros no Universo.

Num estudo publicado recentemente na Physical Review D, investigadores do Perimeter Institute for Theoretical Physics, no Canadá, e da Universidade Johns Hopkins, nos EUA, teorizam que o fenómeno pode estar ligado a processos que “desafiaria a nossa compreensão da síntese astrofísica de antinúcleos pesados”, diz o artigo.

Entre as possíveis explicações para esta colisão de núcleos relativísticos de antihélio com a ISS, pode até haver novas partículas, forças ou interações que o próprio Modelo Padrão não seria capaz de compreender completamente. É possível que a matéria escura, ou algum fenômeno ligado a ela, esteja ligado à preservação desses antinúcleos, teorizam os autores.

Quanto tempo a antimatéria sobrevive?

O AMS-02 opera a bordo da ISS desde 2011, onde cumpre sua missão diária de analisar eventos de raios cósmicos. Ele já registrou mais de 200 bilhões deles, a maioria absoluta deles envolvendo partículas comuns. Pelo menos até agora, quando aqueles dez núcleos de anti-hélio não deveriam estar ali, supostamente atingindo o casco da ISS.

Afinal, podemos até observar antipartículas, como as produzidas na Terra pelos aceleradores, mas a experiência às vezes é limitada a milissegundos, pois elas se cancelam com extrema rapidez quando entram em contato com a matéria comum, e se aniquilam ou decaem.

Teoricamente, estas antipartículas, como pósitrons, antineutrinos e antiquarks, deveriam ter aparecido no Big Bang em quantidades semelhantes aos elétrons, neutrinos e quarks, e se cancelariam instantaneamente em uma nuvem de raios gama (fótons de alta energia). Mas, além desse brilho, a natureza continua liberando antiprótons e antinêutrons em colisões cósmicas de alta energia, por exemplo.

Antimatéria na ISS gera uma coleção de teorias

O AMS-02 já detectou mais de 200 bilhões de eventos de raios cósmicos.Fonte: NASA/ISS

O problema que esta detecção causou aos físicos é que, para que os raros núcleos de anti-hélio se formem, seria necessário que as antipartículas viajassem devagar o suficiente para se unirem. Dos eventos, dois foram do isótopo anti-hélio-4 (com dois antinêutrons) e oito do isótopo anti-hélio-3 (com um antinêutron), uma probabilidade de 10.000 para 1 de acordo com as leis físicas atuais.

Essa disparidade aponta para um processo de formação de núcleos de antihélio diferente daqueles que conhecemos, ou mesmo que as partículas podem ser a consequência do decaimento de uma partícula completamente desconhecida, talvez associado à matéria escura. Mas, mesmo que esta partícula fosse real, como teria sido “lançada” a uma velocidade próxima da da luz?

Existem ainda outras teorias como: uma explosão de plasma superquente resultante da colisão de massas de matéria escura ou a colisão de hipotéticas “anãs escuras”. O problema é que muitos deles envolvem matéria escura, algo que nem sabemos que existe.

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