Relatos ainda não confirmados de 10 núcleos de anti-hélio colidindo com a Estação Espacial Internacional (ISS) despertaram o interesse de físicos teóricos, que agora exploram explicações além dos modelos atuais da física. Embora uma pequena quantidade de partículas cósmicas possa parecer insignificante, a detecção dessa rara forma de antimatéria é intrigante o suficiente para ser tratada como uma tempestade no meio do deserto.
Em uma análise recente, publicada na revista Physical Review D, cientistas do Instituto Perimeter de Física Teórica, no Canadá, e da Universidade Johns Hopkins, nos EUA, sugerem que esses eventos podem exigir a consideração de teorias que vão além do Modelo Padrão, chegando a especular sobre o envolvimento da matéria escura.
Desde 2011, está instalado na ISS o Espectrômetro Magnético Alfa (AMS-02), registrando mais de 200 bilhões de eventos de raios cósmicos. A maior parte dessas partículas são comuns, oriundas de fontes distantes no espaço. No entanto, relatórios não publicados indicam que 10 dessas partículas seriam diferentes, consistindo em pares de antiprótons ligados a um ou dois antinêutrons.
Hipóteses que podem explicar a antimatéria descoberta na ISS
Cada partícula de matéria, como elétrons e quarks, tem uma contraparte de carga oposta: a antipartícula. Teoricamente, essas antipartículas deveriam ter surgido em quantidades semelhantes às partículas comuns durante o Big Bang, mas acabaram se aniquilando mutuamente em uma nuvem de raios gama. O fato de o Universo ser predominantemente composto de matéria e não de radiação sugere que há algo fundamental que ainda não entendemos sobre o equilíbrio entre matéria e antimatéria.
Assim como os cientistas conseguem produzir pequenas quantidades de antimatéria em aceleradores de partículas na Terra, eventos cósmicos de alta energia também geram antiprótons e antinêutrons. Parte dessa antimatéria pode escapar da aniquilação e eventualmente ser detectada aqui na Terra.
As supostas detecções do AMS-02 envolvem antiprótons e antinêutrons formando núcleos de anti-hélio, uma combinação extremamente rara que exige condições específicas para ocorrer. Curiosamente, os núcleos detectados incluem dois isótopos: o anti-hélio-3, com um antinêutron, e o anti-hélio-4, com dois antinêutrons. A proporção entre esses isótopos é cerca de 10 mil para um, um resultado que desafia os processos físicos conhecidos.
Uma hipótese é que esses núcleos possam ter se formado a partir do decaimento de uma partícula desconhecida, possivelmente relacionada à matéria escura. Outra possibilidade envolve colisões entre hipotéticas “anãs escuras”, estruturas compostas por partículas escuras que poderiam criar as condições necessárias para gerar esses núcleos de anti-hélio.
Embora esses modelos ainda sejam altamente especulativos, as descobertas podem abrir caminho para uma compreensão mais profunda de fenômenos cósmicos ainda desconhecidos. Com mais seis anos de operação previstos para o AMS-02, novos dados poderão confirmar ou refutar essas teorias – ou até mesmo revelar novos mistérios sobre a origem da antimatéria no Universo.