Modelo teórico investiga se uma partícula pouco estudada alterou a expansão do Universo e favoreceu a sobrevivência da matéria.
Um estudo de pesquisadores da Universidade de Southampton, no Reino Unido, e do Instituto Indiano de Tecnologia de Kanpur propõe uma nova explicação para a escassez de antimatéria no Universo. Publicado na revista Physical Review Letters e divulgado pelo g1 em 20 de outubro de 2026, o trabalho examina o possível papel de um neutrino pesado nos primeiros momentos após o Big Bang.
A questão é por que a matéria prevaleceu se, segundo as teorias atuais, matéria e antimatéria deveriam ter surgido em quantidades muito parecidas. A pesquisa apresenta cálculos sobre o que pode ter acontecido naquele período, mas não comprova que o neutrino pesado tenha causado o desequilíbrio.
O que é antimatéria e como ela funciona?
Antimatéria é formada por antipartículas, correspondentes às partículas que compõem a matéria comum. O pósitron, por exemplo, corresponde ao elétron, mas tem carga elétrica positiva; o antipróton corresponde ao próton e tem carga negativa, conforme o material de referência sobre o tema.
Quando matéria e antimatéria entram em contato, ambas se aniquilam e liberam energia. É por isso que uma origem em quantidades exatamente iguais deixa uma pergunta para os físicos: como sobrou matéria para formar estrelas, planetas e pessoas?
A antimatéria existe?
Sim. Cientistas já produziram antipartículas e antiátomos em laboratório, segundo o g1, mas ainda não encontraram regiões do Universo dominadas por antimatéria.
O material de referência registra que a equação formulada pelo físico Paul Dirac em 1928 permitiu prever a existência do pósitron. Também aponta a produção de antiátomos de anti-hidrogênio em 1995. Essas experiências mostram que a antimatéria pode ser produzida, embora não resolvam a dúvida sobre sua escassez no Universo observado.
Como o neutrino pesado pode explicar a diferença?
Segundo o novo estudo, o neutrino pesado pode ter sobrevivido por tempo suficiente após o Big Bang para mudar temporariamente a forma como o Universo se expandia. Neutrinos interagem muito pouco com a matéria; por isso, essa versão pesada recebeu pouca atenção durante décadas.
Nos cálculos dos pesquisadores, o resfriamento provocado pela expansão permitiria que essas partículas concentrassem uma parte relevante da energia do cosmos antes de desaparecer. A mudança na expansão afetaria a temperatura em que outras partículas passavam a interagir e poderia influenciar o pequeno desequilíbrio que favoreceu a matéria. Trata-se de uma possibilidade teórica, não de uma observação direta desse processo.
Como a antimatéria é produzida?
A antimatéria pode surgir em colisões de partículas de alta energia, de acordo com o material de referência. Sua produção em laboratório exige equipamentos como aceleradores de partículas, e armazená-la também é difícil: pósitrons e antiprótons podem ser retidos em dispositivos que usam campos elétricos e magnéticos.
Antiátomos exigiram outras condições de retenção, incluindo campos magnéticos intensos e temperaturas muito baixas. O material não fornece um preço de produção ou de compra da antimatéria; portanto, não há base aqui para atribuir a ela um valor por grama.
Para que serve a antimatéria?
Uma aplicação da antimatéria está na medicina: a tomografia por emissão de pósitrons, conhecida como PET, usa reações envolvendo essas antipartículas, segundo o material de referência. A possibilidade de liberar energia quando matéria e antimatéria se encontram também desperta interesse, mas a antimatéria não está prontamente disponível para uso como combustível.
Produzi-la demanda muita energia, e os métodos conhecidos descritos na referência geram também matéria comum. Assim, a existência de uma reação energética não significa que haja uma forma prática de abastecer veículos ou outros equipamentos com antimatéria.
Como a hipótese do estudo poderá ser testada?
Os autores apontam duas frentes de investigação: medições mais precisas das propriedades dos neutrinos e a busca por ondas gravitacionais primordiais. Segundo o g1, esses possíveis sinais do Universo jovem poderiam revelar mudanças na expansão ocorridas após o Big Bang.
Os pesquisadores também indicam que o processo estudado pode ter implicações para outras questões em aberto, como a formação da matéria escura. Por enquanto, porém, o trabalho oferece uma explicação a ser testada para a predominância da matéria, não uma resposta definitiva.
Foto de capa: Iamtheabelman/Wikimedia Commons (CC BY 3.0)