Producen el mayor núcleo de antimateria jamás obtenido en un laboratorio

Se trata de núcleos de Antihelio 4 formados por dos antiprotones y dos antineutrones

JOSÉ MANUEL NIEVES

Día 26/04/2011 - 13.53h

ABC

 

 

El hallazgo se ha producido en el colisionador de partículas RHIC del Laboratorio Nacional de Brookhaven

Se trata de núcleos de Antihelio 4, la imagen especular del Helio 4, formados por dos antiprotones y dos antineutrones. El hallazgo se ha producido en el colisionador de partículas RHIC del Laboratorio Nacional de Brookhaven, del Departemento de Energía de Estados Unidos, y aportará datos útiles para el nuevo detector de antimateriaAMS que este mismo jueves será llevado a la Estación Espacial Internacional en el último viaje del transbordador Endeavour.

Hace cerca de un año, los Físicos del Laboratorio Nacional de Brookhaven publicaron un artículo en el que describían el hallazgo de un extraño núcleo atómico. No estaba compuesto de materia ordinaria, sino de antimateria, y además incorporaba una extraña clase de quarks en lugar de los habituales «arriba» y «abajo» de los que todos estamos hechos.

 

Ahora, Brookhaven vuelve a estar de actualidad, ya que allí se acaba de producir un núcleo de anti helio 4, la mayor partícula de antimateria obtenida hasta ahora en un laboratorio. El ritmo al que estas antipartículas se generaban en el interior del colisionador de Brookhaven sugiere que muy pronto se podrán obtener núcleos de antimateria aún mayores.

Según las teorías actuales, por cada partícula de materia que existe en el Universo tiene que haber otra de antimateria, con igual masa pero con carga eléctrica opuesta. El problema es que cuando materia y antimateria entran en contacto, se aniquilan mutuamente. Lo cual da lugar a uno de los mayores misterios de la Física moderna: si durante el Big Bang se generó igual cantidad de materia que de antimateria, ¿por qué el Universo parece estar hecho por completo de materia ordinaria? ¿Dónde está la antimateria que falta?

Más de mil millones de colisiones

Responder a estas preguntas es la misión de algunos de los mayores laboratorios de física del mundo, entre ellos el Colisionador de iones de Brookhaven (Relativistic Heavy Ion Collider, RHIC), del Departemento de Energía de Estados Unidos. En su interior se simulan las condiciones que reinaban en el Universo justo después del Big Bang, justo en los instantes en los que debió de existir la misma cantidad de materia que de antimateria.

Durante el experimento se efectuaron más de mil millones de colisiones entre partículas. Colisiones durante las que se generaron cerca de medio billón de nuevas partículas, surgidas de la energía liberada en los impactos. Pero en 18 de esas colisiones los investigadores lograron detectar la firma única de núcleos de antihelio 4.

 

Un núcleo de Helio ordinario consta de dos protones y dos neutrones, cada uno de los cuales está a su vez formado por quarks. Como si de una imagen en el espejo se tratara, el núcleo de antihelio consta de dos antiprotones y dos antineutrones. Cuanto mayor y más pesada sea una partícula, más energía hay que invertir en el acelerador para que esa partícula se cree, como ha sido el caso, como consecuencia de una colisión.

«Es probable que el antihelio sea la partícula más pesada que se pueda ver en un acelerador durante bastante tiempo», asegura Xiangming Sun, de la Universidad de Berkeley y uno de los miembros del equipo de investigación que ha realizado el experimento. «Después del antihelio - afirma el científico- el siguiente núcleo estable de antimateria sería el antilitio, cuya producción en un acelerador es dos millones de veces menos probable que la del antihelio».

Galaxias hechas de antimateria

Para buscar partículas aún más pesadas, la Ciencia cuenta con el AMS (Espectrómetro Magnético Alfa), un instrumento que este mismo jueves será llevado a la Estación Espacial Internacional en el último viaje del transbordador Endeavour. Con el AMS, los científicos esperan averiguar si «ahí fuera» existen estrellas, o incluso galaxias enteras, hechas exclusivamente de antimateria.

El nuevo hallazgo en Brookhaven servirá, también, para que el AMS afine sus instrumentos e intente localizar nubes de antihelio 4 en la inmensidad del espacio. Si lo consigue, demostraría que es posible la existencia de una gran cantidad de antimateria en nuestro propio Universo. Una antimateria que formaría sus propias estructuras independientes de las que están hechas de materia ordinaria.

http://www.abc.es/20110426/ciencia/abci-nucleo-antimateria-laboratorio-201104261049.html

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Tevatron: creen haber descubierto una nueva partícula

Los físicos están alborotados. Una serie de datos obtenidos en el Tevatron, un acelerador de partículas circular que el Fermilab posee en Illinois (Estados Unidos), podrían indicar la existencia de una nueva partícula que nadie había previsto. Los científicos están utilizando el LHC para crear el bosón de Higgs, pero lo hallado en los resultados de las colisiones producidas en el Tevatron sería algo diferente, ya que sus características no son compatibles con las que la teoría predice para el escurridizo bosón. ¿De que se trata exactamente? Aún no se sabe con certeza. Pero de tratarse efectivamente de una nueva partícula o incluso de un nuevo tipo de fuerza, habría que revisar a fondo varios de los supuestos actuales.

Los expertos en partículas no la tienen fácil. Casi todos sus descubrimientos requieren del uso de máquinas -como el LHC- de enorme tamaño e increíblemente caras. Además, para encontrar algunas de las partículas que sus teorías predicen necesitan efectuar decenas de miles (a veces más) de choques entre pequeños misiles que viajan a casi la velocidad de la luz, y luego deben analizar concienzudamente los resultados de dichos impactos. Está claro que buena parte de esta exasperante tarea la llevan a cabo los superordenadores construidos para tal fin, pero lo cierto es que aun con esta ayuda las cosas no son fáciles. Y cuando más masivas son las partículas que están buscando, más complicada se vuelve esta tarea. El famoso LHC (Large Hadron Collider), existe básicamente para poder crear los choques de partículas necesarios para encontrar evidencias de la existencia de la que -se suponía- era la partícula que completaría el catálogo: el bosón de Higgs.

El Tevatron, un acelerador de partículas que antes de la llegada del LHC era el más poderoso del mundo. 

 

Sin embargo, alrededor del mundo existen otros aceleradores en los que los físicos trabajan todos los días, a veces encontrándose con  resultados sorprendentes. Este es el caso de lo que un equipo de científicos ha hallado utilizando el Tevatron, un acelerador de partículas que antes de la llegada del LHC era el más poderoso del mundo. El Tevatron (también propiedad de Fermilab) se encuentra en  Batavia, Illinois (Estados Unidos) y es un sincrotrón que acelera protones y antiprotones a lo largo de un anillo de unos 6.3 km de circunferencia, haciéndolos chocar con una energía de hasta 1 TeV, de donde proviene su nombre. El análisis de los datos que esta máquina ha escupido en los últimos meses parecen indicar que existe una extraña asimetría en la cantidad de quarks top que se producen en determinadas colisiones. Como generalmente ocurre, los científicos utilizan estos aceleradores para confirmar lo que sus teorías predicen, pero esta vez los resultados arrojados por el Tevatron muestran “algo inesperado”.

Los detectores del Tevatron tienen un gran parecido a los del LHC. 

 

Todo comenzó cuando en marzo de este año se descubrió que había una asimetría en la producción de quarks top, algo que podría explicarse por la decadencia de una partícula que nadie había previsto. Esta posible nueva partícula tendría una masa de unos 144GeV y no se comporta de la forma en que la teoría predicen que debería hacerlo el bosón de Higgs, por lo que se descarta que hayan encontrado esa escurridiza partícula por casualidad. Obviamente, se trata de datos preliminares y estos experimentos deben repetirse varias veces antes de estar completamente seguros de lo que se ha encontrado. Algunos incluso especulan con la causa de esta anomalía podría evidenciar la existencia de una nueva clase de fuerza de la que hasta ahora no se tenían ni sospechas. Todo esto ha sido explicado en detalle en un documento publicado en el servidor arXiv, un sitio en el que se presentan artículos para su revisión y publicación en medios especializados, aunque no ha superado estos obstáculos todavía. Por lo pronto, parece que habrá que esperar un par de meses para saber si hay reescribir una parte de los textos de física, o si solamente se trata de algun error de interpretación.

http://www.neoteo.com/tevatron-creen-haber-descubierto-una-nueva-particu

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