17 noviembre 2010

Por primera vez logran capturar la antimateria




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Los investigadores, de la organización europea de investigación nuclear (CERN), lograron atrapar 38 átomos de hidrógeno de antimateria en una fracción de segundo, un tiempo que permite comenzar a estudiar su estructura. Esto supone un hito histórico ya que, según explica el especialista en Ciencia de la BBC, Jason Palmer, pese a que antes se había logrado producir antihidrógeno, en las ocasiones anteriores se destruyó inmediatamente al entrar en contacto con la materia.

El equipo que llevó a cabo este estudio, publicado en la revista Nature, considera que la posibilidad de estudiar estos átomos de antimateria permitirá hacer pruebas sobre principios fundamentales inéditos hasta ahora. Además, este logro podría conducir a una mayor comprensión de los orígenes del universo.

Misterios de la física

El actual "modelo estándar" de la física sostiene que cada partícula, como protones, electrones o neutrones, tiene en su imagen replicada su antipartícula. Sin embargo, uno de los grandes misterios es por qué nuestro mundo está formado por materia en lugar de antimateria, ya que las leyes de la física no hacen ninguna distinción entre los dos y la misma cantidad de ambas debería haber sido creada en el nacimiento del Universo.

La antimateria está compuesta de partículas elementales que tienen la misma masa que sus homólogos de la materia correspondiente, pero sus propiedades magnéticas y su carga son opuestas. Esta ilustración muestra lo que ocurre cuando una partícula de antimateria colisiona con uno de la materia. Las partículas se aniquilan entre sí y producen energía según la famosa ecuación de Einstein, E = mc2, la mayoría en forma de rayos gamma. También se producen partículas secundarias. Crédito: CXC / M. Weiss.


La producción de partículas de antimateria como positrones y los antiprotones se ha convertido en algo común en los laboratorios, pero juntar las partículas en átomos de antimateria es mucho más difícil. Eso se logró por primera vez en 2002. Pero el manejo del antihidrógeno - átomos formados por un antiprotón y un positrón - es más difícil todavía, porque no debe entrar en contacto con ninguna otra cosa para subsistir.

Por ello, la captura de los átomos de antihidrógeno requiere de un tipo de campo particular. "Los átomos son neutros - no tienen carga neta - y son poco magnéticos", explicó Jeff Hangst, de la Universidad de Dinamarca y uno de los miembros del proyecto.

"Se puede pensar en ellos como pequeñas agujas de la brújula, por lo pueden ser desviados con campos magnéticos. Construimos una fuerte botella magnética alrededor de la cual producimos el antihidrógeno y si los átomos no se mueven demasiado rápido, los atrapamos", le dijo a la BBC.

Siguiente paso

Los campos magnéticos que integran la botella magnética no son particularmente fuertes, por lo que los investigadores intentaron que los átomos de antihidrógeno se movieran lentamente. El equipo demostró que entre sus 10 millones de antiprotones y 700 millones de positrones, se formaron 38 átomos estables de antihidrógeno, que duraron alrededor de dos décimas de segundo cada uno.

Las partículas (materia y antimateria) se aniquilan entre sí, produciendo entonces energía.


El siguiente paso será producir más átomos que duren más tiempo para que se puedan estudiar en profundidad.

"Lo que nos gustaría hacer es ver si hay alguna diferencia que no entendemos todavía entre la materia y la antimateria" para tratar de descifrar, entre otras cosas, lo que sucedió en la creación del universo, afirmó el profesor Hangst.

Fuente: BBC



Quantum opina:

En el 2007 físicos norteamericanos crearon en laboratorio la primera partícula de materia y antimateria, que en el futuro permitirá penetrar en el núcleo del átomo. Lo han conseguido uniendo dos electrones y dos positrones en una molécula llamada dipositronio, que libera dos veces más energía en forma de rayos gamma cuando se desintegra. El positronio es un átomo exótico que, una vez creado, se desintegra en menos de 142 milmillonésimas de segundo y se transforma en fotones de alta energía llamados también rayos gamma.

Hoy en día se pudo lograr mantener estables estos átomos tan solo 2 décimas de segundo, esperando en un futuro mantenerlos por más tiempo. Quiero destacar algo que pocos han tomado en cuenta con este hecho, el posible uso bélico de esta tecnología. Esto sienta las bases para la creación de láseres de rayos gamma. La diferencia entre la potencia disponible en un láser de rayos gamma y un láser normal es la misma que existe entre una explosión nuclear y otra química. Estemos alerta.

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