Antimateria pesada en un experimento

Mil millones de colisiones de n¨²cleos de oro han permitido a un equipo cient¨ªfico identificar antihelio-4, los m¨¢s pesados n¨²cleos 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 hab¨ªan batido r¨¦cord de producci¨®n de antimateria. Los n¨²cleos de antihelio-4 est¨¢n formados por dos antiprotones y dos antineutrones. Los f¨ªsicos, al anunciar el descubrimiento, advierten que el pr¨®ximo r¨¦cord en este campo tardar¨¢ en llegar, ya que el siguiente n¨²cleo estable de antimateria m¨¢s pesado, el antilitio-6 est¨¢ fuera del alcance de la tecnolog¨ªa actual de aceleradores.

La primera part¨ªcula de antimateria, predicha por el f¨ªsico te¨®rico Paul Dirac, fue descubierta en 1932, como subproductos de los rayos c¨®smicos que chocan en la atm¨®sfera terrestre. Era un positr¨®n, o antielectr¨®n, una part¨ªcula igual al com¨²n electr¨®n pero con carga el¨¦ctrica de signo contrario, es decir, positiva en lugar de negativa. La antimateria se produce desde hace a?os en los laboratorios y son m¨¢s f¨¢ciles, m¨¢s comunes, las antipart¨ªculas m¨¢s ligeras, que exigen menos energ¨ªa en su producci¨®n. En los a?os cincuenta se logr¨® producir el antiprot¨®n (n¨²cleo de antihidr¨®geno) y el antiprot¨®n en el Bevatr¨®n de Berkeley (EE UU). El antihidr¨®geno pesado (hecho de un antiprot¨®n y un antineutr¨®n) se cre¨® en los a?os sesenta en los aceleradores de Brookhaven y del Laboratorio Europeo de F¨ªsica d epart¨ªculas (CERN, junto a Ginebra). En la d¨¦cada siguiente se hicieron n¨²cleos del is¨®topo antihelio-3 (con un s¨®lo antineutr¨®n) y se observan en abundancia en los experimentos del Star, pero el antihelio-4 ha exigido esos mil millones de colisiones de n¨²cleos y varios meses de an¨¢lisis de los datos.

Las colisiones de alta energ¨ªa de los n¨²cleos de oro en el Rhic (de casi cuatro kil¨®metros de circunferencia) recrean durante unos instantes las condiciones del universo primitivo caliente y denso, cuando ten¨ªa s¨®lo unas pocas millon¨¦simas de segundo despu¨¦s del Big Bang, explican los expertos del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley que participan en el experimento. En la explosi¨®n inicial se cre¨® igual cantidad de materia que de antimateria que deber¨ªan haberse aniquilado completamente, "pero por razones a¨²n no de todo comprendidas, s¨®lo parece que sobrevivi¨® la materia, y hoy ese exceso de materia forma todo el universo visible que conocemos", a?aden los f¨ªsicos.

En las colisiones de iones pesados del RHIC, b¨¢sicamente se produce tambi¨¦n igual cantidad de materia que de antimateria, pero las bolas de fuego resultantes se expanden y enfr¨ªan muy r¨¢pido, de manera que la antimateria puede evitar la aniquilaci¨®n y durante el tiempo suficiente para ser detectada en el Star. Participan en estos experimentos m¨¢s de 300 expertos de 54 instituciones de 12 pa¨ªses.