Científicos atrapan antimateria durante mil segundos

Última actualización: Lunes, 6 de junio de 2011
Trampa magnética de antiátomos

Los científicos "atraparon" los antiátomos en un recipiente magnético a bajas temperaturas.

Científicos en Suiza lograron un gran avance al contener átomos de antihidrógeno durante mil segundos (16 minutos), lo que permite un estudio más detallado de las propiedades del fenómeno.

La última vez que la antimateria se había logrado aislar, en noviembre pasado, se había podido contener apenas fracciones de segundo.

Las observaciones permitirán conocer si la materia y la antimateria obedecen las mismas leyes de la física y por qué hay más materia que antimateria en el Universo. El trabajo salió publicado en la revista Nature Physics.

El experimento fue llevado a cabo por el llamado Grupo Alfa en colaboración con el laboratorio de física de partículas Cern, en Suiza.

La antimateria es el reflejo opuesto de la materia.

Con la materia normal, un átomo de hidrógeno está compuesto de un electrón (de carga negativa) aferrado a un protón (de carga positiva). En su versión opuesta el electrón corresponde a un positrón que está aferrado a un antiprotón. Estas dos partículas hacen un antiátomo.

Aniquilación instantánea

Laboratorios como el Cern rutinariamente pueden crear partículas de antimateria pero, hasta ahora, les era muy difícil contenerlas porque se aniquilaban instantáneamente al entrar en contacto con los recipientes hechos de materia normal.

¿Qué es la antimateria?

  • Antimateria es el reflejo de la materia que compone nuestro mundo.
  • Materia "normal" está hecha de partículas. La antimateria es hecha de antipartículas.
  • Las antipartículas tienen la misma masa que las partículas, pero su carga eléctrica es opuesta.
  • Un electrón tiene su "gemelo" de antimateria llamado positrón.
  • Cuando las partículas se estrellan contra las antiparticulas, se destruyen en un proceso llamado aniquilación.
  • Se cree que durante el Big Bang, el Universo se creó de igual número de materia y antimateria.
  • Un segundo después la antimateria desapareció, dejando la materia que domina nuestro Universo.

El proyecto de Alfa desarrolló una "trampa magnética", vacía y frígida que permitió capturar las partículas de antihidrógeno y extender su existencia relajando los antiátomos a su estado base, donde el positrón está en una órbita más cercana al núcleo (antiprotón) y tiene menos energía.

"Si se contienen durante 1.000 segundos, uno puede estar bastante seguro de que están en el estado en que los podemos estudiar; y esta es la primera vez que alguien puede decir eso", explicó Jeffrey Hangst, del equipo Alfa.

La existencia de la antimateria fue sugerida por primera vez por el físico teórico Paul Dirac en los años 30.

Al intentar consolidar las teorías de la mecánica cuántica con la relatividad especial de Einstein, se percató de que sus ecuaciones predecían una partícula de antimateria correspondiente a cada partícula de materia existente. Para cada electrón hay un positrón, para cada protón hay un antiprotón.

¿Dónde está la antimateria?

Versión artística de un átomo de antihidrógeno despedido de su captura

Un antiátomo de hidrógeno saliendo de la "trampa" después de 1.000 segundos. (Versión artística)

Pero si lo que nos rodea, la Tierra, las estrellas y las galaxias están hechas casi exclusivamente de materia, ¿dónde está la antimateria correspondiente?

Según la interpretación actual de las leyes de la física, durante el llamado Big Bang (la gran explosión que generó el Universo) se creó igual número de materia y antimateria.

No obstante, una teoría dice que pudo haber una pequeña discrepancia en las cantidades que fueron creadas. Cuando todo el proceso de aniquilación mutua entre antimateria y materia ocurrió (un evento que duró menos de un segundo), lo que quedó es la materia que vemos a nuestro alrededor.

Lo que los científicos quiere saber ahora es si la materia y la antimateria obedecen las mismas leyes de la física. "Es una pregunta simple pero muy profunda", dijo a la BBC el profesor Jeffrey Hangst, de la Universidad Aarhus, principal autor del informe científico.

"La teoría del Big Bang nos dice que se crearon cantidades iguales al comienzo del Universo pero la naturaleza, de alguna manera, decidió escoger la materia y no sabemos por qué", expresó el profesor Hangst.

Con el nuevo adelanto, los científicos tendrán tiempo suficiente para tomar medidas de los antiátomos y tratar de reconciliar las pequeñísimas discrepancias entre el hidrógeno y el antihidrógeno para explicar la preponderancia de la materia sobre la antimateria en el Universo.

Contexto

BBC © 2014 El contenido de las páginas externas no es responsabilidad de la BBC.

Para ver esta página tal cual fue diseñada, debe utilizar un navegador de internet actualizado, que tenga habilitado el uso de hojas de estilo en cascada (CSS, por Cascading Stylesheets en inglés). Aunque en el navegador que está utilizando podrá ver el contenido de la página, no será presentado de la mejor forma posible. Por favor, evalúe la posibilidad de actualizar su navegador y/o habilitar el uso de CSS.