Mediciones más precisas para el misterio de la antimateria
Mediciones más precisas llevan a los científicos un paso más cerca para desentrañar el misterio de la antimateria
Todo lo que podemos ver está hecho de materia, sin embargo, de las partículas totales en el universo, solo el 4.9% al 5% es la materia real visible y ordinaria. Similar a la materia, la antimateria es el conjugado de ella. La antimateria ha sido un misterio durante más de 2 décadas desde que se descubrió su existencia.
Pero los científicos del CERN han avanzado un paso más hacia la comprensión de la antimateria que falta en la materia del universo. Los científicos pudieron mejorar la precisión de la medición en un factor de una parte por billón, lo cual es una hazaña asombrosa; sin embargo, aún estamos lejos de comprender la naturaleza y las propiedades de este conjugado de materia faltante.
Una definición estándar de materia es que el universo está compuesto de partículas normales que están hechas de materia que es una sustancia física que se puede observar, ver, tocar, etc.
Por otro lado, el universo también está compuesto por la equilibrio de opuestos, lo que significa que, si hay materia, debe haber antimateria, que es el tipo de materia producida con la misma masa pero con carga eléctrica opuesta.
Yendo más lejos, si la materia tiene electrones, la antimateria tiene antielectrones, hay protones en la materia que antiprotones para antimateria, etc.
De acuerdo con el modelo estándar de la física, cuando la materia y las partículas de antimateria se encuentran, se aniquilan una a otra dando como resultado la conversión total de la energía, dejando solo la energía sobrante. Se dice que el Big Bang dio como resultado la formación de materia y antimateria en la misma proporción, dando como resultado la aniquilación total. Sin embargo, debido a alguna anomalía, había mil millones y una partícula de materia por cada mil millones de partículas de antimateria, de las cuales mil millones de partículas, tanto del tipo de materias aniquiladas, resultaban en un residuo que formaba el universo tal como lo conocemos hoy.
Los científicos están experimentando con los tipos de materia para determinar por qué la materia sobrevivió al Big Bang pero no a la antimateria si se supone que ambos tipos de materia se comportan de la misma manera.
Esto encendió un programa de investigación separado en CERN (Organización Europea para la Investigación Nuclear) que es el acelerador de partículas más grande del mundo. Stefan Ulmer, físico de Riken en Wako, Japón, y el equipo condujeron el proyecto ALPHA sobre hidrógeno y antihidrógeno, su conjugado, para verificar si existe una ligera desviación entre las propiedades de estos dos tipos de materia y otras propiedades.
En un estudio anterior, los físicos tomaron el átomo de hidrógeno ordinario que es el elemento básico y más simple con un solo electrón que gira alrededor de un solo protón y luego crearon su antihidrógeno donde se crearon 50,000 átomos de antihidrógeno usando 90,000 antiprotones y 3 millones de positrones.
Estos átomos se pasaron a través de un tubo cilíndrico magnético de 11 "que atrapó solo 20 átomos del total de 50,000 átomos. Rápidamente después del trabajo de investigación publicado en la revista Nature el 4 de abril, el equipo, incluido el físico Jeffrey Hangst, coautor del trabajo de investigación, pudo medir con precisión 15,000 átomos de átomos de antihidrógeno suspendidos con potentes imanes para evitar la aniquilación al contacto.
Vigas de láser cuando se propulsan hacia estos antihidrógenos para estudiar la frecuencia de la luz que los átomos absorben o emiten después de dispararse para saltar de una energía más baja a niveles de energía más altos. Los hallazgos de la luz absorbida, los niveles de energía, etc. del antihidrógeno fueron idénticos a sus contrapartes de hidrógeno con una precisión de 2 partes por billón, lo que representa una mejora de una parte por billón.
Sin embargo, los investigadores quieren realizar una espectroscopía de hidrógeno más precisa para llevar los niveles de precisión al factor de 1.000 partes.
Finalmente, se concluyó la investigación según la cual la materia y la antimateria se comportan de forma idéntica a lo esperado. Con medidas más precisas, los científicos sí saben que la materia y la antimateria son idénticas al menos en partes por billón. Nuevas investigaciones pueden desentrañar el misterio de la antimateria y cómo reacciona con la gravedad y otras preguntas relacionadas que han estado circulando por el mundo de la física.