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Físicos observan más de cerca un átomo de antimateria

CIENCIA

Físicos observan más de cerca un átomo de antimateria

Físicos observan más de cerca un átomo de antimateria. (Imagen referencial)

Los investigadores del CERN han encontrado la forma de agarrar la réplica o arquetipo del hidrógeno. Es decir, manipular el antihidrógeno, durante un período de tiempo que alcance para analizarlo más minuciosamente. Ahora los físicos observan más de cerca un átomo de antimateria en lo que constituye uno de los mayores logros de la física en la actualidad.

El átomo de antimateria al fin al alcance

Esta es la primera imagen de antimateria que los científicos han conseguido y ayudará a esclarecer aún más el origen del Universo. Por causas que aún se desconocen la materia prevaleció y dio origen al inmenso Universo conocido hasta ahora. Solo quedó una pequeñísima y escurridiza porción de antimateria que nunca se había podido atrapar.

La Física y sus leyes, tal cual la entienden los científicos en la actualidad, establecen esto: cada átomo tiene una réplica antimateria que pesa exactamente lo mismo que su réplica. Esto posee una carga eléctrica opuesta y si ambos chocan se destruyen.

Acelerador de antiprotones del CERN. Crédito: Tom Purves de Toronto, Canadá. Wikimedia

El hallazgo de atrapar un átomo de antimateria

La Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) y sus físicos observan más de cerca un átomo antimateria. En este sentido el científico Jeffrey Hangst dijo:

“Hemos logrado un gran avance, hemos logrado atrapar la antimateria. Tenemos un recipiente magnético, una especie de botella, que contiene átomos de antihidrógeno neutral y es la primera vez que ha sido demostrado”.

Aunque en 1932, los científicos descubrieron por vez primera partículas antimateria, la partícula se hizo cada vez más escurridiza. En ese año descubrieron que los rayos que generan las tormentas eléctricas producen positrones que cuando se encuentran con electrones ambos se destruyen.

Con todo, los científicos no entienden mucho de la antimateria debido a que esta desaparece rápidamente en pequeños haces de luz y por eso les ha sido muy difícil retenerla lo suficiente para poder analizarla.

Los ciéntificos ven por primera vez la antimateria. Crédito: NFS, Dominio público, Wikimedia.

Cómo se ha logrado atrapar el átomo la antimateria

Pero en los últimos 20 años, en Suiza los físicos del CERN han estado trabajando en el desarrollo de unos imanes específicos. Lo han hecho elaborando contenedores especiales y rayos láseres para enviar, recoger y almacenar la antimateria. Esperan así poder analizarla en forma eficaz y poder demostrar cómo actúa la materia y la antimateria.

Ahora los científicos del CERN trabajan en este experimento llamado ALPHA en cual están midiendo algunas propiedades del átomo antimateria gemelo del hidrógeno, es decir,  el antihidrógeno. Contrariamente al hidrógeno, que posee un electrón lleno de carga negativa, el antihidrógeno tiene un positrón con carga positiva que rodea a un núcleo antiprotón con carga negativa.

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Durante el experimento, los científicos de ALPHA se dedicaron a medir porciones del espectro de la antimateria, la específica luz que emiten las partículas cuánticas. Estas frecuencias de la luz que irradian aportan información de la organización interna del antihidrógeno. También lo hace el recorrido   de su positrón a medida que gira en torno del núcleo anti- protónico.

Un antihidrógeno está formado por un antiprotón y un positrón. Crédito: Spinningspark / Wikimedia Commons

Fabricación de antimateria

Con el fin de fabricar antimateria, los científicos de ALPHA utilizaron los colisionadores  del CERN y otros instrumentos que pueden producir antiprotones y positrones. Entonces mezclaron casi 90.000 antiprotones con más de tres millones de positrones y los sometieron a una temperatura de 0.5 grados, ya que a temperaturas mayores la antimateria tiende a desaparecer.

Al realizar tal mezcla lograron producir 30 átomos de hidrógeno y los recogieron en un recipiente cilíndrico cuyo volumen no superaba los 200 centímetros cúbicos. Aglomeraron las partículas durante dos horas y lograron recoger 500 anti-átomos. Luego dirigieron un rayo láser sobre ellos y midieron la luz que emitieron, los colores y su trayectoria.

La medición de los resultados

Para medir el espectro de luz emitida el equipo de ALPHA se centró en las irradiaciones  ultravioleta. Al respecto, el portavoz del equipo, Jeffrey Hangst dijo:

“La idea es medir los colores de la luz y compararlos con el hidrógeno”.

Este proceso fue repetido en algunos lotes de antihidrógeno para medir las frecuencias de sus emanaciones ultravioleta.  Al realizar estas mediciones de manera precisa, los científicos describirán mejor la relación de materia y la antimateria. Claro que lo podrán hacer, pues ya tienen su botella con antimateria.

El estudio científico ha sido publicado en la revista Nature.

Referencias:

  • Physicists Take Their Closest Look Yet at an Antimatter Atom
    https://www.wired.com/story/physicists-take-their-closest-look-yet-at-an-antimatter-atom/
  • Euronews
    https://es.euronews.com
  • Antimateria
    https://es.wikipedia.org/wiki/Antimateria
  • Antipartículas
    https://es.wikipedia.org/wiki/Antipart%C3%ADcula

Por: Mibelis Ramos

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