Investigadores descifran el misterio del comportamiento de la antimateria en la gravedad

Los físicos obtuvieron una respuesta para la antiquísima pregunta de si la antimateria cae hacia arriba o hacia abajo al estar sujeta a la gravedad. El avance podría ayudar a resolver uno de los mayores misterios de por qué casi todo en el universo está compuesto solo por materia.

El nuevo estudio se publicó el miércoles en la revista Nature y encontró que la antimateria cae hacia abajo al estar sujeta a la gravedad, como era de esperar por gran parte de la comunidad científica.

La antimateria está formada por partículas que poseen la carga eléctrica opuesta a la de las partículas ordinarias.

Por ejemplo, el equivalente en antimateria del electrón con carga negativa es el positrón, y al chocar, se aniquilan para producir radiación gamma.

De acuerdo con observaciones científicas, uno de los misterios más extraños del universo es que casi toda la materia visible en el universo está hecha de materia ordinaria y no de antimateria.

“Por ahora no podemos explicar dónde se encuentra toda la antimateria en el universo. Para solucionar este enigma, lo que hacemos es poner a prueba los elementos de la física de la antimateria para ver si podemos detectar una inconsistencia”, mencionó el coautor del estudio, Robert Thompson, de la Universidad de Calgary en Canadá.

En el nuevo estudio, los científicos evaluaron las características gravitacionales del antihidrógeno, el átomo más simple de la antimateria equivalente al hidrógeno.

La materia que cae desde cualquier altura en la Tierra acelera hacia la superficie del planeta a una velocidad constante de aproximadamente 9,8 m/s cada segundo. Se trata de una constante matemática utilizada en los cálculos físicos, conocida como aceleración debida a la gravedad g.

Ahora, según el último estudio innovador, los físicos sostienen que este valor de antihidrógeno (que tiene en cuenta los errores del experimento) “es consistente con una aceleración gravitacional descendente de 1 g” o alrededor de“9,7 metros por segundo cada segundo”.

El experimento se ejecutó por primera vez en la historia y es un hito en la física que representa “un salto adelante” en el mundo de la investigación de la antimateria, sostienen los autores.

Los investigadores utilizaron el nuevo aparato ALPHA-g en funcionamiento en la CERN (Organización Europea para la Investigación Nuclear), el laboratorio de física más grande de Europa.

Para el experimento, los físicos crearon antimateria y atraparon los átomos neutros de antihidrógeno en una botella magnética para conseguir que el ambiente fuera lo más frío posible.

Luego liberaron el antihidrógeno dentro del aparato vertical para presenciar y medir su comportamiento gravitacional en caída libre.

Los científicos observaron las propiedades físicas del antihidrógeno a través de mediciones precisas, incluidas su carga y su espectro de colores.

Este importante estudio es el primer paso para tomar mediciones precisas de las propiedades gravitacionales de la antimateria para determinar si esta cae exactamente igual que la materia.

“Aquí mostramos que los átomos de antihidrógeno, liberados del confinamiento magnético en el aparato ALPHA-g, se comportan de una manera consistente con la atracción gravitacional hacia la Tierra”, escribieron los científicos en el estudio.

Debido a que los investigadores también descartaron la “antigravedad” en este caso, los hallazgos pueden ayudar a comprender mejor la falta de antimateria que se observa en el universo.

“Sabemos que hay un problema en algún lugar de la mecánica cuántica y la gravedad. Es solo que no sabemos cuál es. Ha habido mucha especulación sobre lo que sucede si se deja caer antimateria, aunque nunca se había probado antes porque es muy difícil de producir y la gravedad es muy débil”, explicó Timothy Friesen, otro autor del estudio.

Los científicos alegan que el hallazgo permite estudios más precisos de la magnitud de la aceleración de los antiátomos bajo la influencia de la fuerza gravitacional de la Tierra.

_{Traducción de Michelle Padilla}