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Científicos del CERN logran generar y controlar átomos de antihidrógeno

El CERN no se acaba en el famoso LHC. Como parte de los experimentos ATRAP y ATHENA realizados en otros aceleradores del centro suizo, se ha hecho posible producir átomos de antimateria, en concreto de antihidrógeno… y atraparlos de manera que pronto podrán compararlo con su versión ordinaria.
Al igual que el hidrógeno es el átomo más sencillo, su versión en antimateria es el antiátomo más sencillo, formado por un antiprotón y un positrón (de cuyo descubrimiento hablé hace tiempo):

Aunque sea «sencillo» no hay que llevarse a engaños: no es nada fácil crear antimateria (positrones y antiprotones por separado), y dado que al más mínimo contacto con la materia «ordinaria» se desintegran, tiene más mérito aún conseguir que sobrevivan el tiempo necesario para que formen un antiátomo.
De hecho en estos últimos avances del CERN han detectado 38 antiátomos en 338 repeticiones del experimento.
Pero ahí no se acaba la cosa. Ya en 1995 se había generado antihidrógeno por primera vez, pero una cosa es generarlo en un acelerador y otra muy diferente conseguir «pararlo» para poder mirarlo mejor y estudiarlo, por ejemplo, con espectrografía.
Yasunori Yamazaki, investigador que ha trabajado en el experimento desde un centro en Japón, explica que «el reto consiste en la temperatura del antihidrógeno. Átomos veloces a 100,000K deben ser enfriados hasta 0.5K para poder atraparlos».
El funcionamiento del experimento ALPHA es como sigue: colisionan gran cantidad de antiprotones con una nube de electrones para enfriarlos hasta unos 200K en una nube de 1.6mm de ancho. Aparte, enfrían un conjunto de positrones por evaporación dejando una nube de unos 2 millones de partículas en una nube de 1.8mm de ancho a 40K. Un potente campo magnético obliga a estas dos nubes a mantenerse en el centro de la trampa de la figura:

Después, usando un campo eléctrico variable se mueven las dos nubes hasta unirlas para intentar que «reaccionen» formando antihidrógeno. Tras dejarlas reaccionar 1 solo segundo, eliminan las partículas que no han reaccionado y lo que queda será antihidrógeno que al ser neutro no es impulsado en ninguna dirección concreta por los campos eléctricos.
Estudiando las piones que produce el antihidrógeno al «evaporarse» tras chocar con las paredes del contenedor se pueden contar cuantos antiátomos se han generado y otras muchas propiedades.
Los investigadores esperan que una ampliación del experimento para el año que viene permita mantener durante aún más tiempo el antihidrógeno estable para poder analizarlo mediante espectrometría, aunque reconocen que los potentes campos magnéticos harán que sea todo un reto (para curiosos: efecto Zeeman).

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