Antimateria pesada en un experimento

Los científicos identifican 18 núcleos de antihelio-4 en mil millones de colisiones de oro contra oro

Mil millones de colisiones de núcleos de oro han permitido a un equipo científico identificar antihelio-4, los más pesados núcleos de antimateria observados hasta ahora. El experimento se ha hecho en el detector Star del colisionador de iones pesados RHIC, del Laboratorio Nacional de Brookhaven (EEUU), donde ya se habían batido récord de producción de antimateria. Los núcleos de antihelio-4 están formados por dos antiprotones y dos antineutrones. Los físicos, al anunciar el descubrimiento, advierten que el próximo récord en este campo tardará en llegar, ya que el siguiente núcleo estable de antimateria más pesado, el antilitio-6 está fuera del alcance de la tecnología actual de aceleradores.

La primera partícula de antimateria, predicha por el físico teórico Paul Dirac, fue descubierta en 1932, como subproductos de los rayos cósmicos que chocan en la atmósfera terrestre. Era un positrón, o antielectrón, una partícula igual al común electrón pero con carga eléctrica de signo contrario, es decir, positiva en lugar de negativa. La antimateria se produce desde hace años en los laboratorios y son más fáciles, más comunes, las antipartículas más ligeras, que exigen menos energía en su producción. En los años cincuenta se logró producir el antiprotón (núcleo de antihidrógeno) y el antiprotón en el Bevatrón de Berkeley (EE UU). El antihidrógeno pesado (hecho de un antiprotón y un antineutrón) se creó en los años sesenta en los aceleradores de Brookhaven y del Laboratorio Europeo de Física d epartículas (CERN, junto a Ginebra). En la década siguiente se hicieron núcleos del isótopo antihelio-3 (con un sólo antineutrón) y se observan en abundancia en los experimentos del Star, pero el antihelio-4 ha exigido esos mil millones de colisiones de núcleos y varios meses de análisis de los datos.

Las colisiones de alta energía de los núcleos de oro en el Rhic (de casi cuatro kilómetros de circunferencia) recrean durante unos instantes las condiciones del universo primitivo caliente y denso, cuando tenía sólo unas pocas millonésimas de segundo después del Big Bang, explican los expertos del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley que participan en el experimento. En la explosión inicial se creó igual cantidad de materia que de antimateria que deberían haberse aniquilado completamente, "pero por razones aún no de todo comprendidas, sólo parece que sobrevivió la materia, y hoy ese exceso de materia forma todo el universo visible que conocemos", añaden los físicos.

En las colisiones de iones pesados del RHIC, básicamente se produce también igual cantidad de materia que de antimateria, pero las bolas de fuego resultantes se expanden y enfrían muy rápido, de manera que la antimateria puede evitar la aniquilación y durante el tiempo suficiente para ser detectada en el Star. Participan en estos experimentos más de 300 expertos de 54 instituciones de 12 países.

Ilustración de las colisiones de núcleos de oro que pueden generar antihelio-4, formado pro dos antineutrones y dos antiprotones.
Ilustración de las colisiones de núcleos de oro que pueden generar antihelio-4, formado pro dos antineutrones y dos antiprotones.STAR

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