Físicos cada vez más cerca de desentrañar el misterio de la antimateria

Física, Mundo Cuántico y Futuro

Por Sophimania Redacción
21 de Diciembre de 2016 a las 09:49
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Físicos cada vez más cerca de desentrañar el misterio de la antimateria
Hasta la fecha la antimateria ha sido difíicil de crear o detectar. Imagen: Internet

En términos simples la antimateria es un tipo de materia exótica compuesta por partículas opuestas a la materia común. Así por ejemplo, un antielectrón (un electrón con carga positiva, o positrón) y un antiprotón (un protón con carga negativa) podrían formar un átomo de antimateria, de la misma manera que un electrón y un protón forman un átomo de hidrógeno.

Este tipo de materia se supone que está en todas partes del Universo, pero no ha sido hasta ahora que un grupo de científicos del CERN han logrado echarle un primer vistazo. De acuerdo al estudio publicado en la revista Nature, lo físicos han conseguido por primera vez en la historia observar el espectro de luz de la antimateria, en concreto, del antihidrógeno.

El experimento ha sido difícil de realizar, no solo por su complejidad sino porque la antimateria tiene la particularidad de que si entra en contacto con la materia normal, se aniquila mutuamente causando una fuerte explosión.  Además, el hidrógeno, al contar con un solo protón y un único electrón, es el átomo del Universo más abundante, pero a su opuesto, el antihidrógeno, se le entiende de manera muy limitada y producirlo en condiciones de laboratorio es extremadamente difícil.

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Instrumento ALPHA del CERN. Foto: CERN

Los antihidrógenos utilizados en este caso fueron producidos en un desacelerador de antiprotones y atrapados en un mecanismo magnético llamado ALPHA. Para ello, atraparon unos 1.6 millones de positrones y 90 mil antiprotones en los extremos opuestos de una trampa cilíndrica utilizando campos eléctricos. Unidos, formaron unos 25 mil átomos de antihidrógeno que inmediatamente trataron de atrapar con campos magnéticos.

Capturaron 14 átomos por ensayo, lo cual no parece mucho pero es un gran avance frente a experimentos previos. Luego los golpearon con un láser modificado para que incite a los átomos de hidrógeno ordinarios a su estado de energía más bajo. Para hacerlo, los científicos necesitaron una gran cantidad de energía, pero finalmente lograron obtener alrededor de un vatio de potencia láser en la trampa, lo cual es bastante respetable.

Los físicos siempre han considerado que la medición y comparación del hidrógeno y su contrario, con el fin de encontrar cualquier diferencia medible entre ellos, ayudaría a entender los desequilibrios entre materia y antimateria en el Universo. Según predicen los modelos vigentes, durante el Big Bang se produjo una cantidad igual de materia que de antimateria. Pero en la actualidad todo lo que vemos a nuestro alrededor está hecho de materia, así que no se sabe que ocurrió con la antimateria que falta.

Este logro científico abre una era totalmente nueva en las investigaciones de alta precisión de la antimateria, la cual constituye la mayor parte del Universo que se conoce. “Observar la transición en el antihidrógeno y compararla con la del hidrógeno para ver si obedecen a las mismas leyes de la física siempre ha sido uno de los objetivos claves de la investigación sobre la antimateria”, dice Jeffrey Hangst, portavoz del experimento e investigador de la Universidad de Aarhus en Dinamarca.

Al observar por primera vez la línea del espectro de un átomo de antihidrógeno se ha podido comparar el espectro de luz de la materia y la antimateria, y los resultados no han mostrado diferencias con el hidrógeno. “La medición del espectro del antihidrógeno con alta precisión ofrece una extraordinaria nueva herramienta para probar si la materia se comporta diferente de la antimateria”, señalan los autores del trabajo.

 

FUENTES: SCIENCEDAILY, FORBES


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