Un positrón aislado para comparar mejor materia y antimateria
· Redacción de BehindLines
Un equipo de la Northwestern University ha logrado mantener un positrón durante varios meses en una trampa electromagnética y distinguir sus estados cuánticos. Publicado el 21 de octubre en Physical Review Letters, el experimento prepara una comparación más precisa con el electrón. Todavía no informa de una diferencia entre materia y antimateria.
Conservar una partícula sin paredes
El positrón es la antipartícula del electrón. Su encuentro provoca una aniquilación: un recipiente ordinario no sirve, por tanto, para conservarlo. El equipo dirigido por Gerald Gabrielse utiliza una trampa de Penning, en la que campos eléctricos y magnéticos mantienen la partícula alejada de las paredes.
Los positrones proceden de la desintegración del sodio-22. Los investigadores deben primero frenarlos y luego capturar uno en un entorno casi vacío. El dispositivo se enfría a unos 300 milikelvin, es decir, 0,3 grados por encima del cero absoluto. El escaso número de colisiones posibles ayuda a prolongar el confinamiento.
Pasar del confinamiento a la medición
El resultado va más allá del simple almacenamiento. Unas microondas permiten provocar transiciones entre niveles de energía, que el aparato puede detectar. Este control convierte el movimiento del positrón en una herramienta de medición cuántica.
El siguiente objetivo se refiere a su momento magnético, una propiedad que describe su comportamiento en un campo magnético. Los autores quieren compararlo con el del electrón para poner a prueba la simetría CPT, un principio fundamental del modelo estándar de la física de partículas. Esta comparación sigue siendo un objetivo; este trabajo no establece ninguna violación de esa simetría.
Una publicación reciente, un trabajo ya compartido
La fecha del 21 de octubre es la de la publicación en la revista y del comunicado universitario. El manuscrito estaba disponible en arXiv desde el 3 de mayo, con una revisión el 21 de agosto. La publicación no significa, por tanto, que el experimento se haya realizado esta semana.
El avance aporta sobre todo un nuevo método para examinar una partícula difícil de conservar. Resolver el enigma del predominio de la materia en el Universo exigiría otros resultados: la trampa hace posibles pruebas, sin dar todavía su respuesta.