A colaboração ALICE apresentou novos resultados nas taxas de produção de antideuterons com base em dados coletados na energia de colisão mais alta fornecida até agora no Grande Colisor de Hádrons. O antideuteron é composto de um antiproton e um antineutron. As novas medições são importantes porque a presença de antideuterons no espaço é uma assinatura indireta promissora de candidatos à matéria escura. Os resultados marcam um passo adiante na busca pela matéria escura.

Resultados astrofísicos e cosmológicos recentes apontam para que a matéria escura seja a forma dominante de matéria no universo, responsável por aproximadamente 85% de toda a matéria. A natureza da matéria escura permanece um grande mistério, e desvendar seus segredos abriria uma nova porta para a física.

A detecção de antideuterons no espaço pode ser uma assinatura indireta da matéria escura, uma vez que podem ser produzidos durante a aniquilação ou decadência de neutralinos ou sneutrinos, que são partículas hipotéticas de matéria escura.

Vários experimentos estão em busca de antideuterons no Universo, incluindo o detector AMS na Estação Espacial Internacional. Contudo, antes de inferir a existência de matéria escura a partir da detecção desses núcleos, os cientistas devem contabilizar ambas as suas taxas de produção por outras fontes (ou seja, colisões entre raios cósmicos e núcleos no meio interestelar) e as taxas de sua aniquilação causadas pelo encontro de matéria em sua jornada. Para afirmar que o antideuteron detectado está relacionado à presença de matéria escura, as taxas de produção e aniquilação devem ser bem compreendidas.

Colidindo prótons no LHC, Os cientistas do ALICE imitaram a produção de antideuteron através de colisões de raios cósmicos, e poderia assim medir a taxa de produção associada a este fenômeno. Essas medições fornecem uma base fundamental para modelar os processos de produção de antideuteron no espaço. Ao comparar a quantidade de antideuterons detectada com a de suas contrapartes de matéria (deuterons, que não aniquilam no detector), eles foram capazes de determinar, pela primeira vez, a probabilidade de aniquilação de antideuterons de baixa energia.

Essas medições contribuirão para futuros estudos de antideuteron na vizinhança da Terra, e ajudar os físicos a determinar se eles são assinaturas da presença de partículas de matéria escura, ou se, ao contrário, são manifestações de fenômenos conhecidos.

No futuro, esses tipos de estudos no ALICE poderiam ser estendidos para antinúcleos mais pesados. "O LHC e o experimento ALICE representam uma facilidade única para estudar núcleos de antimatéria, "diz o porta-voz da ALICE, Luciano Musa." Esta pesquisa continuará a fornecer uma referência crucial para a interpretação de futuras pesquisas astrofísicas de matéria escura. "