Por primera vez logran ver el espectro de la antimateria
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El Universo contiene materia y antimateria. La primera es la que todos conocemos, de la que estamos hechos, constituida por átomos y partículas. La segunda también tiene los mismos ingredientes, pero es su antítesis, de forma que a cada partícula de materia le corresponde su antipartícula, exactamente igual, pero con carga opuesta. Por ejemplo, la antipartícula del electrón es el positrón, y la del protón, el antiprotón. Además, si ambas llegaran a rozarse, se aniquilan mutuamente al instante en un fogonazo, por lo que conocer las características de la antimateria es realmente complicado y los científicos solo pueden hacerlo en un laboratorio. Ha sido en uno de ellos, en un experimento que se desarrolla desde hace veinte años en el Centro Europeo de Física de Partículas (CERN), que los investigadores han conseguido un logro que puede ayudar a desentrañar el misterio. Por primera vez en la historia, se ha conseguido observar el espectro de luz de la antimateria, en concreto, del antihidrógeno.
No se trata de un descubrimiento sencillo. El hidrógeno, al contar con un solo protón y un único electrón, es el átomo del Universo que mejor se conoce y el más abundante, pero a su opuesto, el antihidrógeno, se le entiende de manera muy limitada y producirlo en condiciones de laboratorio es extremadamente difícil.
Los antihidrógenos utilizados en este caso fueron producidos en un desacelerador de antiprotones y atrapados en un mecanismo magnético especialmente diseñado para este fin en un experimento llamado ALPHA. Para ello, atraparon unos 1,6 millones de positrones y 90.000 antiprotones en los extremos opuestos de una trampa cilíndrica utilizando campos eléctricos. Unidos, formaron unos 25.000 átomos de antihidrógeno que inmediatamente trataron de atrapar con campos magnéticos. Capturaron 14 átomos por ensayo.
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 sabemos dónde está la antimateria que falta.
Este logro científico, toda una hazaña tecnológica, «abre una era totalmente nueva en las investigaciones de alta precisión de la antimateria», que constituye la mayor parte del Universo que se conoce, según señaló un representante del experimento ALPHA. «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, que publica la revista Nature.
Créditos: abc.es / CERN