El experimento ALPHA del Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN) ha realizado un importante avance en el desarrollo de técnicas para conocer uno de los interrogantes más abiertos del Universo: ¿Existe alguna diferencia entre materia y antimateria? La colaboración científica internacional que opera el experimento demuestra que ha producido y atrapado átomos de antihidrógeno durante un tiempo suficiente como para poder estudiarlos. Este desarrollo abre una vía a nuevas formas de realizar medidas detalladas de antihidrógeno, lo que permitirá a los científicos comparar con mayor precisión materia y antimateria.
La antimateria, o más bien la ausencia de ella, sigue siendo uno de los mayores misterios de la ciencia. La materia y su contraparte, la antimateria, son idénticas excepto en que tienen cargas eléctricas opuestas, por lo que ambas se destruyen cuando colisionan generando energía. Según los científicos, en el Big Bang se debieron producir proporciones iguales de materia y antimateria, pero, como sabemos, nuestro Universo está hecho de materia, mientras que la antimateria parece haber desaparecido. Para descubrir qué ocurrió con ella, los científicos emplean una amplia variedad de métodos para investigar cualquier pequeña diferencia en las propiedades de materia y antimateria que pueda aportar alguna explicación.
Uno de estos métodos utiliza el átomo de hidrógeno que está formado por un protón y un electrón, para comprobar si su contraparte de antimateria, el antihidrógeno, se comporta de la misma manera. El CERN es el único laboratorio del mundo con un experimento dedicado a la producción de antihidrógeno a bajas energías donde este tipo de investigación se puede llevar a cabo.
Los átomos de antihidrógeno son producidos en condiciones de vacío, pero están rodeados por materia normal. Debido a que la antimateria y la materia se aniquilan cuando colisionan, los átomos de antihidrógeno tienen una vida muy pequeña. Ésta se puede extender usando fuertes y complejos campos magnéticos que los atrapen para prevenir así su contacto con la materia. El experimento ALPHA ha demostrado que es posible retener átomos de antihidrógeno de esta forma durante aproximadamente una décima de segundo, tiempo suficiente para estudiarlos.
“Por razones que aún no entendemos, la naturaleza descarta la antimateria”, dijo Jeffrey Hangst, portavoz de ALPHA e investigador de la Universidad de Aarhus (Dinamarca). “Por tanto, es muy gratificante, y un poco abrumador, mirar en el detector ALPHA y ver que contiene átomos estables y neutrales de antimateria. Esto nos inspira para trabajar más duro para ver si la antimateria guarda algún secreto”.
Marga Parra
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