Assimetria do Universo

1. Nome: Camilla Zacche da Silva Cosmologia e relatividade 2008/02 Professora: Thaisa Storchi Bergmann Assimetria do Universo

2. Diferenças básicas • Matéria Escura: Forma de matéria postulada que só interage gravitacionalmente. • Energia escura: forma hipotética de energia que estaria permeada no espaço que teria uma forte pressão negativa. • Antimatéria: extensão do conceito de antipartícula da matéria.

3. Como foi proposta? Primeira foi a hipótese feita por Dirac da existência, até então ignorada, de um "mar" de partículas com energia negativa coexistindo, totalmente insuspeitado, com nosso universo observado. A outra, foi a constatação de que matéria e antimatéria, ao se encontrarem, deveriam se aniquilar mutuamente

4. Descoberta experimental da Antimatéria Em 1932, o americano Carl Anderson, examinando trilhas deixadas por raios cósmicos em uma câmara de nuvens, observou algumas bifurcações

5. Na presença de um campo magnético, essas trilhas bifurcantes se encurvam em sentidos opostos, isto é uma indicação de que são devidas a partículas de mesma massa e cargas opostas

6. Afinal o que é a assimetria do Universo? • Assimetria de matéria e anti-matéria do universo significa que temos grande quantidade de bárions – constituintes da matéria- mas praticamente nenhum antibárion.

7. A questão: • Os processos experimentais conhecidos até hoje conservam o número bariônico, ou seja, bárions e antibarions são produzidos em quantidades iguais. • Observamos mais matéria no Universo do que antimatéria.

8. Mas como sabemos que o Universo não é simétrico com relação à matéria e antimatéria? • As partículas emitidas pelo Sol, são matéria pois interagem com a matéria na Terra sem sofrer aniquilação • Os raios cósmicos trazem material de várias partes da Via-Láctea e foi observado que a relação de bárions e antiárions foi de 10.000 para 1

9. Se houvessem Galáxias de antimatéria, então seria possível observar emissões gama advindas de aniquilações. A sua ausência é um forte indicio que ao menos o grupo local é constituído de matéria.

10. Onde está a anitmatéria? • A teoria mais aceita para a criação do Universo é a do Big Bang que diz que tudo se iniciou em uma grande explosão, nos primeiros instantes o universo não era constituído por matéria mas por energia sob forma de radiação.

11. Teorias propostas para assimetria • 1º • É possível que algum processo de origem desconhecida tenha provocado uma separação entre matéria e antimatéria • Como até hoje não se conhece nenhum processo que possa causar esta separação esta hipótese não é muito aceita

12. 2º • É possível também que a natureza trate de forma ligeiramente diferente a matéria e a antimatéria. • Se isto for verdade uma pequena fração da matéria inicialmente criada teria sobrevivido e formado o Universo que hoje conhecemos.

13. Condições necessária para o desequilíbrio matéria-antimatéria de Andrei Sakharov • Conservação do número bariônico: Os prótons devem decair e a estimativa para esta ocorrência é de 10³² anos; • Mesmo na presença de reações com a violação do numero bariônico, sem preferência de matéria sobre antimatéria o evento ocorreria nas duas direções deixando pouca matéria em excesso

14. Esta preferência foi observada experimentalmente com o decaimento da partículas káon

15. 3.O esfriamento do Big Bang ocorreu fora do equilíbrio térmico, ou seja, partes do universo se esfriaram mais rapidamente do que outras proporcionando a assimetria.

16. Conclusões: • Ainda continua um mistério como se deu esta separação de matéria e anitmatéria; • Não há até hoje não há um experimento que corrobore definitivamente alguma teoria.

17. Pergunta retórica • Existiria um anti-universo?

18. Bibliografia • Wikipedia; • Blogui-Ci; • http://omnis.if.ufrj.br/~leandro/divulga/cp/node2.html