Pesquisadores com a colaboração ALPHA baseada no CERN anunciaram a primeira manipulação de antimatéria baseada em laser do mundo, aproveitando um sistema de laser feito no Canada¡ para resfriar uma amostra de antimatéria atéquase zero absoluto. A conquista, detalhada em um artigo publicado hoje e apresentado na capa da revista Nature , ira¡ alterar significativamente o panorama da pesquisa de antimatéria e promover a próxima geração de experimentos.

A antimatéria éa contraparte sobrenatural da matéria; ele exibe caracteri­sticas e comportamentos quase idaªnticos, mas tem carga oposta. Como eles se aniquilam ao entrar em contato com a matéria, os a¡tomos de antimatéria são excepcionalmente difa­ceis de criar e controlar em nosso mundo e nunca haviam sido manipulados com um laser.

"Os resultados de hoje são o culminar de um programa de pesquisa e engenharia de anos de duração, conduzido na UBC, mas apoiado por parceiros de todo opaís", disse Takamasa Momose, pesquisador da Universidade de British Columbia (UBC) com a equipe canadense da ALPHA (ALPHA- Canada¡) que liderou o desenvolvimento do laser. "Com essa técnica, podemos abordar mistanãrios de longa data como: 'Como a antimatéria responde a  gravidade? A antimatéria pode nos ajudar a entender as simetrias na física?'. Essas respostas podem alterar fundamentalmente nossa compreensão de nosso Universo."

Desde sua introdução, há40 anos, a manipulação e o resfriamento de a¡tomos comuns a laser revolucionaram a física atômica moderna e possibilitaram vários experimentos vencedores do Praªmio Nobel. Os resultados na Nature marcam o primeiro caso de cientistas aplicando essas técnicas a  antimatéria.

Ao resfriar a antimatéria, os pesquisadores sera£o capazes de realizar uma variedade de testes de precisão para investigar melhor as caracteri­sticas da antimatéria, incluindo experimentos que podem iluminar as simetrias fundamentais do nosso Universo. Esses testes podem oferecer pistas sobre por que o Universo éfeito principalmente de matéria e não de partes iguais de matéria / antimatéria, conforme previsto pelos modelos do Big Bang.

"Foi um sonho um tanto louco manipular a antimatéria com laser", disse Makoto Fujiwara, porta-voz da ALPHA-Canada¡, cientista do TRIUMF e proponente original da ideia de resfriamento a laser. "Estou emocionado que nosso sonho finalmente se tornou realidade como resultado de um tremendo trabalho em equipe de cientistas canadenses e internacionais."

A manipulação da antimatéria a laser também abre a porta para uma variedade de inovações físicas de ponta. Momose e Fujiwara estãoagora liderando um novo projeto canadense, denominado HAICU, para desenvolver novas técnicas qua¢nticas para estudos de antimatéria. "Meu pra³ximo sonho éfazer uma" fonte "de antia¡tomos lana§ando a antimatéria resfriada a laser no espaço livre. Se realizado, isso possibilitaria uma classe inteiramente nova de medições qua¢nticas que antes eram impensa¡veis", disse Fujiwara. "Além disso, estamos um passo mais perto de sermos capazes de fabricar as primeiras moléculas de antimatéria do mundo unindo antia¡tomos usando nossa tecnologia de manipulação de laser ", disse Momose.

Os resultados marcam um divisor de a¡guas para o programa de pesquisas de antimatéria da ALPHA, que durou décadas, começou com a criação e captura de anti-hidrogaªnio para um recorde mundial de mil segundos em 2011. A colaboração também forneceu um primeiro vislumbre do espectro de anti-hidrogaªnio em 2012, definiu grades de proteção que restringiam o efeito da gravidade na antimatéria em 2013 e exibiu uma contraparte de antimatéria para um fena´meno espectrosca³pico chave em 2020.