(ANSA) ROMA - La investigación sobre la antimateria está lista para dar un salto revolucionario hacia futuras aplicaciones, como la espectroscopia y la obtención de imágenes para diagnósticos.
El hito, perseguido durante décadas, ha sido alcanzado en el CERN, el Centro Europeo de Investigaciones Nucleares, en el marco del AEgIS (The Antimatter Experiment: gravity, Interferometry, Spectroscopy), uno de los experimentos activos en la Antimatter Factory.
Se trata de un programa en el que Italia colabora de manera significativa a través del Instituto Nacional de Física Nuclear (INFN).
El resultado, destacado en la revista Physical Review Letter, fue posible gracias a un láser especial ideado por el italiano Ruggero Caravita, coordinador de la colaboración con AEgIS e investigador del INFN.
Simultáneamente, utilizando una técnica diferente, un grupo de investigación de la Universidad de Tokio obtuvo un resultado similar, publicado en el sitio arXiv.
El experimento se llevó a cabo en una nube de positronio, el átomo más ligero, compuesto por un electrón y su antipartícula, el positrón. La nube fue enfriada con el nuevo láser, basado en un cristal de alexandrita, capaz de proporcionar alta intensidad, amplia banda y larga duración de pulso.
"Hemos inventado la forma de enfriar activamente la nube de positronio con el láser", dijo Caravita a ANSA. "La idea surgió en Italia, en la Universidad de Milán. Se necesitaron diez años para desarrollar el láser, en un esfuerzo conjunto" que también contó con la participación del CNRS, el Consejo Francés de Investigación, y que posteriormente fue financiado por el CERN.
"Este resultado abre nuevas vías de investigación en la antimateria de varias maneras", observa el físico italiano.
Poder crear muestras de átomos de antimateria muy fríos en el laboratorio permite realizar nuevas mediciones: es "un salto metodológico que abre las puertas a una amplia gama de investigaciones".
Reducir la temperatura de la nube de átomos de 380 a 170 grados Kelvin fue un desafío porque el láser debía golpear los átomos de positronio antes de que decayeran, disponiendo de apenas 142 mil millonésimas de segundo. 'Congelar' los átomos de antimateria significa duplicar su tiempo de vida y, por lo tanto, poder utilizarlos para experimentos.
Una de las consecuencias más interesantes "es que nos abre el camino para crear un objeto particular, llamado condensado de Bose-Einstein de antimateria", dijo Caravita. En cuanto a la materia, "un condensado de Bose-Einstein es una nube de átomos enfriados al punto de dejar de ser individuales y fusionarse en un solo objeto que adquiere propiedades particulares. Es un estado cuántico".
Estos objetos existen desde hace al menos 30 años en relación con la materia, pero eran difíciles de obtener en la antimateria. Ahora, tener un láser capaz de enfriar una nube de antimateria permite realizar experimentos que aprovechan la principal característica de la antimateria, que es aniquilarse cuando entra en contacto con la materia, devolviendo luz y energía.
"Un condensado de antimateria, con mucha probabilidad, se aniquilará todo junto: esto abre la posibilidad de controlar el proceso de aniquilación e inventar técnicas experimentales", dijo el físico.
Por ejemplo, se podrían producir rayos gamma (generados solo por antimateria) y, "si descubrimos que los rayos gamma son coherentes como lo es el condensado, entonces en el futuro podríamos utilizarlos para nuevas técnicas de imágenes para diagnósticos, con una resolución mucho más alta".
Italia lidera las investigaciones sobre antimateria también en la colaboración Low Energy Antimatter del INFN, y en el Antimatter Laboratory de la Universidad de Trento y del Centro Nacional del INFN Tifpa, se está construyendo una máquina para la producción de positronio con haces pulsados.
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