Quais são as diferenças entre matéria escura e antimatéria?

(Jornal Dan Tri) - Sabemos o que é antimatéria, mas praticamente não há antimatéria ao nosso redor; inversamente, não sabemos o que é matéria escura, mas ela é abundante em todos os lugares.

Matéria escura e antimatéria: dois grandes mistérios do universo.

Nosso universo funciona como um videogame complexo, onde diferentes tipos de matéria desempenham papéis distintos. A matéria comum é o "herói" que podemos ver e com o qual podemos interagir.

A antimatéria é uma "cópia espelhada" explosiva, bem compreendida pelos cientistas , mas raramente encontrada. A matéria escura, por outro lado, é "invisível", presente em todos os lugares, mas indetectável, e permanece um grande mistério.

Apesar dos nomes semelhantes, a matéria escura e a antimatéria são fundamentalmente diferentes. A antimatéria é bem compreendida, mas extremamente rara. Em contraste, a matéria escura é incrivelmente abundante, porém sua natureza permanece em grande parte desconhecida .

Antimatéria: Cópia Simétrica

Galáxias espirais, como a galáxia Messier 77, forneceram evidências da existência de matéria escura (imagem: NASA, ESA e A. van der Hoeven, CC BY).

A matéria comum é composta de átomos, incluindo prótons com carga positiva e elétrons com carga negativa. A antimatéria é uma cópia simétrica da matéria comum, com partículas que possuem cargas opostas.

Elétrons têm pósitrons (antielétrons), e prótons têm antiprótons. Antiprótons e pósitrons formam antiátomos. Quando matéria e antimatéria se encontram, elas se aniquilam, liberando energia e luz.

A antimatéria é muito rara no universo. No entanto, alguns átomos comuns da matéria, como o potássio, podem se decompor e produzir antimatéria. Por exemplo, quando comemos bananas, consumimos uma pequena quantidade de átomos que produzem antimatéria, mas essa quantidade é insignificante o suficiente para afetar nossa saúde.

A antimatéria foi descoberta há quase 100 anos, e os cientistas agora conseguem criá-la, armazená-la e estudá-la em laboratório. Ela tem aplicações até mesmo na medicina, como em exames de PET, que ajudam os médicos a observar processos internos do corpo.

Os cientistas também acreditam que, quando o universo se formou, as quantidades de matéria e antimatéria eram quase iguais. Elas se aniquilaram mutuamente, e uma pequena quantidade de matéria comum permaneceu, dando origem às estrelas, aos planetas e à vida.

Matéria Escura: Os Invisíveis

A matéria escura é um mistério muito maior. Há cerca de 50 anos, a astrônoma Vera Rubin descobriu algo estranho em galáxias espirais: as estrelas nas bordas da galáxia giravam muito mais rápido do que o esperado. Elas deveriam ter sido lançadas para o espaço, mas isso não aconteceu.

A única explicação para esse fenômeno é que deve haver uma grande quantidade de "matéria" invisível mantendo tudo unido por meio de uma força gravitacional adicional. Os cientistas chamam essa matéria misteriosa de "matéria escura".

A astrônoma Vera Rubin descobriu uma anomalia em galáxias espirais, o que levou ao conceito de matéria escura (imagem: Carnegie Institution for Science, CC BY).

Desde então, os astrônomos observaram muitos comportamentos estranhos semelhantes em todo o universo, como galáxias em grandes aglomerados movendo-se erraticamente, a luz se curvando mais do que o normal e galáxias estando mais fortemente ligadas do que a matéria tangível pode explicar.

Matéria escura é apenas um nome temporário. Ao longo dos últimos 50 anos, inúmeros experimentos foram conduzidos para detectar ou criar matéria escura em laboratório, mas sem sucesso. Os cientistas ainda não sabem o que é matéria escura, mas pode se tratar de partículas incomuns e ainda não descobertas, ou algo totalmente inesperado.

Com base na velocidade de rotação das galáxias, os astrônomos estimam que a quantidade de matéria escura seja cerca de cinco vezes maior que a quantidade total de matéria comum em todo o universo.

Fonte: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/vat-chat-toi-va-phan-vat-chat-khac-nhau-nhu-the-nao-20251231220050551.htm