La antimateria es la contraparte de la materia. Si se encuentran, se aniquilan mutuamente, transformándose por completo en energía. Esto hace que sea increíblemente difícil almacenar o transportar antimateria.
El 24 de marzo, un equipo del CERN, el laboratorio europeo de física de partículas cerca de Ginebra, Suiza, transportó 92 antiprotones en una botella especialmente diseñada que atrapa las partículas mediante campos magnéticos y eléctricos. La botella viajó en la parte trasera de un camión, recorriendo las instalaciones del laboratorio durante 30 minutos.
El objetivo final del experimento es llevar las antipartículas a un lugar libre de ruido experimental, donde los antiprotones puedan estudiarse con mayor precisión que la que es posible en la «fábrica de antimateria» del CERN, donde se crean.
El CERN es el único lugar del mundo que produce cantidades utilizables de antiprotones. Muchos empleados salieron con sus teléfonos móviles para grabar el camión mientras recorría más de 8 kilómetros por las instalaciones, alcanzando una velocidad máxima de 42 kilómetros por hora.
«Es algo que la humanidad nunca había hecho antes, es histórico», afirma Stefan Ulmer, físico de la Universidad Heinrich Heine de Düsseldorf (HHU) en Alemania y miembro del equipo. «Compramos mucho champán e invitamos a toda la comunidad de la antimateria a celebrar con nosotros hoy».
La antimateria puede utilizarse para estudiar otros fenómenos, como la estructura de los núcleos radiactivos, o investigarse para desentrañar algunos de los misterios más profundos del universo. Los físicos que crearon la fábrica de antimateria hace más de 30 años soñaban con que algún día sería posible transportar este material, afirma Christian Smorra, físico de la HHU que dirigió el proyecto. «Ahora, por fin, es posible».
“Nuestro objetivo con BASE-STEP es poder atrapar antiprotones y entregarlos a nuestros laboratorios de precisión en un espacio dedicado en el CERN, HHU, la Universidad Leibniz de Hannover y quizás otros laboratorios capaces de realizar mediciones de antiprotones de muy alta precisión, algo que lamentablemente no es posible en la fábrica de antimateria”, explica Christian Smorra, líder de BASE-STEP. “Validamos la viabilidad del proyecto con protones el año pasado, pero lo que hemos logrado hoy con antiprotones representa un enorme avance hacia nuestro objetivo”.
BASE-STEP es lo suficientemente pequeño como para ser cargado en un camión y caber por las puertas de un laboratorio común, además de soportar los golpes y vibraciones del transporte. El aparato actual, que incluye un imán superconductor, refrigeración criogénica con helio líquido, reservas de energía y una cámara de vacío que atrapa las antipartículas mediante campos magnéticos y eléctricos, pesa 1000 kilogramos: mucho más compacto que BASE o cualquier otro sistema existente utilizado para estudiar la antimateria.
«Para llegar a nuestro primer destino —nuestro laboratorio de precisión en HHU, Alemania— tardaríamos al menos 8 horas», explica Christian Smorra. «Esto significa que tendríamos que mantener el imán superconductor de la trampa a una temperatura inferior a 8,2 K durante ese tiempo. Por lo tanto, además del helio líquido, necesitaríamos un generador para alimentar un criorefrigerador en el camión. Actualmente estamos investigando esta posibilidad». Sin embargo, el mayor desafío sigue siendo al llegar al destino: transferir los antiprotones al experimento sin que se desintegren.
“Se trata de un gran logro tecnológico”, afirma Tara Shears, física de la Universidad de Liverpool, en el Reino Unido. La antimateria es el tipo de materia más frágil que existe, por lo que almacenarla, y mucho menos transportarla por el CERN, es “una maravilla tecnológica”, añade.
“Me encanta la idea de que el CERN se convierta en el Deliveroo [una empresa de reparto de comida] de la antimateria”, añade.
Las antipartículas son como sus contrapartes ordinarias, excepto que su carga y propiedades magnéticas están invertidas. Aunque la materia es abundante, la antimateria se presenta de forma natural con muy poca frecuencia. Nadie sabe por qué existe esta disparidad, cuando ambas deberían haberse creado en cantidades iguales durante el Big Bang.
El CERN produce antimateria haciendo colisionar haces de protones contra un metal denso, y luego utilizando campos eléctricos y magnéticos para ralentizar y capturar los antiprotones que emergen. La mayoría de las partículas se pierden en este laborioso proceso.
