De acordo com novos dados, a antimatéria pode viajar distâncias enormes em via Láctea, antes que suas partículas sejam absorvidas. A descoberta pode ajudar os astrônomos a procurar a matéria escura, uma substância misteriosa que representa cerca de 85% da massa total do universo, mas permanece invisível porque não interage com a luz.
Cientistas do grupo de pesquisa ALICE (A Large Ion Collider Experiment) chegaram a essa descoberta usando núcleos de anti-hélio. Este é o equivalente de antimatéria de núcleos de hélio, que é formado durante colisões de núcleos atômicos no Grande Colisor de Hádrons (VAK). "Nossos resultados, baseados em medições diretas de absorção, mostram pela primeira vez que núcleos de anti-hélio-3 vindos do centro de nossa galáxia podem alcançar o espaço próximo à Terra", disseram os cientistas em um comunicado.
Embora essa forma de antimatéria possa ser criada em aceleradores de partículas como o HAC, não há fontes naturais de núcleos de antimatéria, ou "antinúcleos", na Terra. No entanto, essas antipartículas são produzidas naturalmente em outras partes da Via Láctea, com os cientistas favorecendo duas possíveis fontes de sua origem.
A primeira fonte presumida de antinúcleos é a interação de raios cósmicos de alta energia de fora do sistema solar com átomos no chamado meio interestelar, que preenche o espaço entre as estrelas. Outra fonte putativa é a aniquilação de partículas matéria escura, que estão espalhados por toda a galáxia.
Um cenário sugere que, quando partículas de matéria escura colidem, elas se aniquilam em partículas, que então se decompõem em matéria leve e partículas de antimatéria, como elétrons e pósitrons. Se a aniquilação da matéria escura é de fato a fonte da antimatéria no universo, a antimatéria pode apontar o caminho para a matéria escura, esperam os cientistas.
A equipe ALICE investigou o desaparecimento da antimatéria usando HAC para colidir átomos de chumbo que foram ionizados ou despojados de elétrons. Os físicos então mediram como os núcleos de anti-hélio-3 criados por essas colisões interagem com a matéria comum na forma do detector ALICE. O experimento revelou pela primeira vez a taxa na qual os núcleos de anti-hélio-3 desaparecem quando colidem com a matéria comum.
Com a ajuda de um programa de computador, os pesquisadores modelaram a propagação de antipartículas pela galáxia e inseriram nesse modelo a taxa de desaparecimento medida pelo ALICE. Esse modelo permitiu aos pesquisadores extrapolar seus resultados para a galáxia como um todo, bem como considerar dois mecanismos propostos para a formação de antinúcleos. Um modelo sugeriu que a antimatéria veio de colisões de raios cósmicos com o meio interestelar, enquanto outro modelo atribuiu a antimatéria a uma forma hipotética de matéria escura chamada Partículas Massivas de Interação Fraca (WIMPs).
Para cada um desses mecanismos, a equipe do ALICE estimou a transparência da Via Láctea para núcleos de anti-hélio-3, ou seja, a distância que os núcleos de anti-hélio-3 são livres para percorrer antes de serem destruídos ou absorvidos. Os modelos mostraram transparência de cerca de 50% no modelo de matéria escura e transparência variando de 25% a 90% no modelo de colisão de raios cósmicos.
Esses valores mostram que os núcleos de anti-hélio-3, formados como resultado de ambos os processos, podem percorrer longas distâncias - até vários kiloparsecs, e cada kiloparsec é equivalente a aproximadamente 3300 anos-luz. A propósito, o diâmetro da Via Láctea, segundo a NASA, é de cerca de 30 kiloparsecs.
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