Descubrimiento revolucionario: ¡detección de antimateria en tiempo real!

Descubrimiento revolucionario: ¡detección de antimateria en tiempo real!

Los investigadores del CERN han logrado avances significativos en la investigación de la antimateria utilizando fotosensores de teléfonos inteligentes para aniquilar la antimateria en tiempo real. Esta innovadora tecnología, desarrollada para la cooperación internacional AEgIS, proviene de científicos de la Universidad Técnica de Munich (TUM). Con la ayuda de estos nuevos dispositivos, la investigación detecta aniquilaciones de antiprotones con una impresionante precisión de casi 0,6 micrómetros, mejorando los métodos anteriores en un factor de 35. Estos avances son cruciales ya que la colaboración AEgIS tiene como objetivo medir con precisión la caída libre del antihidrógeno en el campo gravitatorio de la Tierra, lo que antes solo era posible con enormes desafíos técnicos.

Se genera un chorro de antihidrógeno horizontal cuya distancia de caída vertical se mide mediante un deflectómetro Moiré. El Dr. Francesco Guatieri, líder del estudio, destaca la necesidad de un detector con alta resolución espacial. La implementación de 60 chips de teléfonos inteligentes en el generador de imágenes ópticas de fotones y antimateria (OPHANIM) es clave para lograr esta alta precisión. Anteriormente, las placas fotográficas se utilizaban como única forma de medir con precisión, pero sin la posibilidad de realizar mediciones en tiempo real. La nueva solución ya ha superado con éxito las pruebas con antiprotones y ahora se está aplicando al antihidrógeno. Los resultados de esta investigación fueron publicados en la revista Science Advances y marcan un paso crucial en la investigación de la antimateria.

Los fundamentos de la antimateria.

La antimateria tiene la misma masa que la materia pero tiene carga eléctrica y espín opuestos. Según la teoría general de la relatividad de Einstein, la gravedad debería afectar a la materia y a la antimateria de forma idéntica. Sin embargo, hasta el momento no se ha realizado ninguna medición directa de la velocidad de caída de la antimateria, ya que la producción y captura de antimateria plantea considerables dificultades. La colaboración AEgIS en el Antiproton Decelerator (AD) del CERN publicó recientemente un artículo histórico en *Communications Physics* que describe un hito en la producción de antihidrógeno.

Nuevas técnicas desarrolladas en 2018 permitieron la producción pulsada de átomos de antihidrógeno, lo que permitió sincronizar con precisión su formación. El portavoz de AEgIS, Michael Doser, señaló que es la primera vez que se produce una formación pulsada de antihidrógeno en momentos relevantes. El antihidrógeno se produce y se estudia exclusivamente en el CERN, lo que lo hace ideal para probar los efectos de la gravedad y las propiedades fundamentales de la antimateria.

Perspectivas futuras

Los primeros informes de producción de antihidrógeno de baja energía se remontan a 2002, gracias a las colaboraciones de ATHENA y ATRAP. La colaboración ALPHA ha avanzado en la producción, manipulación y captura de mayores cantidades de antihidrógeno. AEgIS utilizó un proceso de "intercambio de carga" activado por un pulso láser para generar antihidrógeno, lo que permitió determinar el tiempo con una incertidumbre de alrededor de 100 ns. Se requieren pasos adicionales para medir la influencia de la gravedad sobre la antimateria, incluida la formación de un chorro pulsado, el aumento de las cantidades de antihidrógeno y el enfriamiento de los átomos.

En los próximos años, los experimentos ALPHA, AEgIS y GBAR planean medir la velocidad de caída de los antiátomos con una precisión del 1%. Estos proyectos están estrechamente relacionados con el nuevo sincrotrón ELENA, que produce antiprotones de energía extremadamente baja. Si bien los físicos creen que es poco probable que la antimateria experimente una atracción gravitacional opuesta a la de la materia, mediciones precisas podrían revelar diferencias sutiles.