Un equipo logró mantener aislada una sola partícula de antimateria durante meses. El avance permitiría medir con más precisión si el positrón y el electrón son realmente iguales.
Un equipo de físicos consiguió mantener suspendido durante meses un único positrón, la antipartícula del electrón, en un experimento que lleva la antimateria a un terreno técnico extremo. El trabajo, publicado en Physical Review Letters, abre la puerta a una prueba más fina de uno de los pilares de la física moderna.
Una trampa para una sola partícula
La antimateria es especialmente difícil de estudiar porque al tocar la materia ordinaria ambas se aniquilan en un destello de energía. Por eso, aislarla ha sido uno de los mayores retos técnicos de la ciencia contemporánea.
En este caso, el grupo no solo logró crear antimateria: diseñó lo que describe como un ciclotrón cuántico de un solo positrón. Primero, la partícula se produce a partir de una fuente radiactiva de sodio-22 y luego se enfría hasta 300 milikelvin, apenas una fracción de grado por encima del cero absoluto.
Según la descripción del experimento, el positrón se une brevemente a un electrón para formar positronio, un átomo exótico y neutro que puede atravesar un orificio de apenas 625 micrómetros. Después, un campo eléctrico intenso ioniza ese átomo y deja al positrón atrapado.
El proceso es lento: cargar un solo positrón toma entre 8 y 11 horas. Pero una vez capturado, queda aislado durante meses para su estudio.
La comparación que podría cambiar el tablero
El valor de este resultado no está solo en conservar una partícula, sino en lo que permite medir. Si el positrón y el electrón no fueran idénticos, ese hallazgo podría cambiar una de las bases del Modelo Estándar. Gerald Gabrielse, líder de la investigación, sostuvo que, de comprobarse una diferencia, sería “el mayor descubrimiento en física del último siglo”.
La pregunta de fondo sigue siendo la misma: si el Big Bang produjo materia y antimateria en igual cantidad, ¿por qué el universo observable terminó hecho de materia? La búsqueda de esa respuesta ha marcado décadas de trabajo experimental.
En 2023, el mismo equipo de la Universidad Northwestern midió el factor g del electrón con una precisión de 0,13 partes por billón. El récord previo de comparación entre electrón y positrón, establecido en 1987, indicaba que eran iguales con una precisión de 2,1 partes por billón.
Con el nuevo sistema, los investigadores creen que podrán mejorar unas 30 veces la precisión de la medida del momento magnético del positrón. Por ahora, lo que demostraron es que la máquina funciona y que la partícula puede quedar inmóvil el tiempo suficiente para empujar la medición hacia otro nivel.
Imagen: Atlantic Ambience
Contenido redactado con asistencia de un LLM.
