Colaboração ALPHA no CERN Oito Dobra Produção de Antihidrogênio com Resfriamento de Pósitrons

A colaboração ALPHA, sediada na Fábrica de Antimatéria do CERN, anunciou em novembro de 2025 uma significativa melhoria tecnológica na pesquisa com antimatéria. Cientistas implementaram uma técnica pioneira de resfriamento de pósitrons que resultou em um aumento de oito vezes na taxa de produção de átomos de antihidrogênio. Este avanço permite agora a geração de mais de 15.000 átomos de antihidrogênio em poucas horas, um processo que anteriormente exigia semanas de operação, conforme relatado pelo porta-voz da ALPHA, Jeffrey Hangst.

Niels Madsen, vice-porta-voz e líder do projeto de resfriamento de pósitrons, classificou a alteração na capacidade de resposta como uma mudança de paradigma na ciência de fronteira. O sucesso reside no aprimoramento da eficiência com que antiprótons e pósitrons são combinados para formar antihidrogênio estável. A nova técnica envolve a introdução de íons de berílio resfriados a laser em uma armadilha de Penning, onde os pósitrons são contidos. Esses íons promovem o resfriamento simpático dos pósitrons, reduzindo a temperatura da nuvem de antipartículas para níveis criogênicos, em torno de -266 °C ou abaixo de 7 Kelvin.

Este resfriamento extremo é o fator crítico que possibilita a fusão eficiente dos componentes, superando as limitações de métodos de resfriamento evaporativo anteriores. A magnitude da melhoria é substancial para a pesquisa de alta precisão, acelerando drasticamente a capacidade de realizar experimentos de espectroscopia que dependem de um suprimento estável e abundante de antimatéria. Em execuções recentes, a equipe conseguiu produzir cerca de dois milhões de átomos de antihidrogênio, um volume que agora pode ser alcançado com muito mais rapidez.

A capacidade ampliada alimenta diretamente os objetivos de pesquisa de ponta, notadamente o experimento ALPHA-g, que visa testar com precisão como a antimatéria interage com o campo gravitacional da Terra. A colaboração, que inclui cientistas brasileiros da UFRJ, já havia demonstrado em setembro de 2023, em artigo na Nature, que a aceleração da gravidade sobre a antimatéria é compatível com a da matéria. A geração de um número maior de átomos de antihidrogênio permite que experimentos como o ALPHA-g, que utiliza uma armadilha magnética vertical de meio metro de altura, meçam a atração gravitacional com maior exatidão, refinando a verificação da equivalência gravitacional prevista pela teoria de Albert Einstein.

O avanço tecnológico representa um salto significativo, movendo a física de partículas para uma nova era de investigação sistemática de antipartículas. A capacidade de manipular a antimatéria com maior facilidade e em maior volume promete acelerar a busca por desvios do Modelo Padrão, que prevê o comportamento idêntico entre matéria e antimatéria em relação à gravidade. A comunidade científica aguarda os próximos resultados que, munida de uma fonte de antihidrogênio mais robusta, poderá aprofundar a precisão das medições sobre as simetrias fundamentais do cosmos.