El colisionador de partículas crea los cúmulos de antimateria más pesados de la historia
Institute of Modern Physics, China
Los físicos han logrado un hito importante al producir los cúmulos de antimateria más pesados jamás registrados. Estos cúmulos, conocidos como antihiperhidrógeno-4, podrían aportar información sobre algunas de las cuestiones más complejas de la física.
Entender la antimateria
La antimateria consiste en partículas con la misma masa que la materia normal, pero con cargas opuestas. Aunque esto pueda parecer mundano, la interacción entre la materia y la antimateria -que conduce a la aniquilación y a la liberación de energía- encierra el potencial de aplicaciones revolucionarias, desde la propulsión altamente eficiente de naves espaciales hasta potentes armas.
Avances en los núcleos de antimateria
Cada partícula tiene su correspondiente antipartícula, que teóricamente debería combinarse para formar antiátomos más grandes. Aunque se han producido antihidrógeno y antihelio, el concepto se extiende a una tabla antiperiódica completa.
Recientemente, los científicos han sintetizado el núcleo de antimateria más masivo hasta la fecha: el antihiperhidrógeno-4. Este núcleo incluye un antiprotón. Este núcleo incluye un antiprotón, dos antineutrones y un antihiperón. Los hiperones son menos comunes que los protones y los neutrones, pero son esencialmente versiones más pesadas de los neutrones.
Problemas de creación y detección
Estos antinúcleos se crearon en el Colisionador Relativista de Iones Pesados (RHIC), que simula las condiciones del universo primitivo haciendo colisionar elementos pesados y generando diversas partículas, incluida la antimateria. Aunque sólo se detectaron 16 núcleos de antihiperhidrógeno-4 entre miles de millones de partículas, su creación representa un acontecimiento poco frecuente.
Lijuan Ruan, coportavoz del proyecto, señaló que la detección de estos núcleos es un reto debido a su brevísima existencia -aproximadamente una décima de nanosegundo-. En su lugar, los investigadores rastrean las partículas de desintegración para reconstruir la formación de estos antinúcleos.
Joe Rubino and Jen Abramowitz/Brookhaven National Laboratory
Implicaciones e investigación futura
El equipo descubrió que el tiempo de vida del antihiperhidrógeno-4 coincide con el del hiperhidrógeno-4, tal y como se esperaba. Esta coherencia sugiere que la materia y la antimateria de los mismos elementos sólo deberían diferir en la carga, aunque las posibles diferencias podrían indicar fenómenos más allá del Modelo Estándar.
El estudio de la antimateria podría ayudar a resolver uno de los misterios fundamentales de la física: por qué el universo está dominado por la materia. Los modelos teóricos predicen que en el Big Bang deberían haberse creado cantidades iguales de materia y antimateria, pero el universo observado es predominantemente materia. Investigar las posibles discrepancias entre materia y antimateria podría revelar el porqué. Las investigaciones futuras se centrarán en comparar las masas de estas partículas y sus antipartículas.
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