Por Jonathan O’Callaghan
Traduzido de I Fucking Love Science
Uma equipe de cientistas encontraram evidências de uma partícula incomum que, curiosamente, também é sua própria antipartícula. Foi teorizada há 80 anos, mas agora parece que pode ser uma realidade.
Os resultados, publicados na revista Science, foram conduzidos por cientistas da Universidade de Stanford na Califórnia e da Universidade da Califórnia.
A ideia de uma partícula que tem sua própria antipartícula remonta desde 1937, quando o físico italiano Ettore Majorana (que, misteriosamente, desapareceu em 1938) primeiro postulou a teoria. Ele disse que, dentro da classe dos fermions, que incluem prótons, elétrons e nêutrons, algumas partículas devem ter suas próprias antipartículas, que se tornaram conhecidas como partículas de Majorana.
Uma antipartícula é uma partícula que tem a mesma massa que a partícula regular, mas com sua propriedade elétrica ou magnética oposta. Por exemplo, a antipartícula do elétron é o pósitron. Se os dois se encontrarem, eles se aniquilam.
Nessa pesquisa, a equipe empilhou filmes finos de dois materiais quânticos em conjunto e enviou uma corrente elétrica através deles em uma câmara de vácuo gelada. O filme superior era um supercondutor e o inferior era um isolador topológico magnético.
Ao varrer um ímã sobre a pilha, a equipe foi capaz de modificar a velocidade dos elétrons. Em certos pontos, isso causou o aparecimento de quasipartículas de Majorana em pares, juntamente com elétrons. Um sempre foi desviado para que o fluxo das quasipartículas individuais pudessem ser medida.
Para esclarecer, porém, os pesquisadores observaram que eles não viram exatamente as partículas de Majorana. Em vez disso, eles viram o que eram “essencialmente excitações em um material que se comporta como partículas de Majorana”, de acordo com o professor de física de Stanford, Giorgio Gratta, em um comunicado.
Muito confuso, não é claro se essas partículas podem realmente ocorrer naturalmente. “É muito improvável que elas ocorram no universo, embora, o que devemos dizer?”, Acrescentou Gratta. O tipo particular de quasipartícula de Majorana que eles acham ter encontrado é chamado de um fermion “quiral”, que se move ao longo de um caminho unidimensional em uma direção.
Então, em vez disso, os pesquisadores estão se referindo a isso como evidência de “arma fumegante” de partículas de Majorana. Já pensavam que os neutrinos poderiam ser suas próprias antipartículas, embora pesquisas separadas continuem a descobrir se realmente esse é o caso.
“Nossa equipe previu exatamente onde encontrar o fermion de Majorana e o que procurar, pois é a assinatura experimental de uma “arma fumegante”, disse o professor de Stanford, Shoucheng Zhan, um autor sênior no jornal. “Esta descoberta conclui uma das pesquisas mais intensivas em física fundamental, que durou exatamente 80 anos”.
