Crédito: CERN.

Un equipo de físicos del CERN está a punto de lograr una hazaña revolucionaria: transportar antimateria fuera del laboratorio por primera vez. Este material, conocido por ser la «imagen en espejo» de la materia y altamente inestable, será movido a distintas instalaciones dentro del campus del CERN en Ginebra.

«El objetivo es ampliar las posibilidades de estudio y realizar experimentos pioneros con esta esquiva sustancia», se lee en un comunicado publicado hoy en Nature.

¿Qué es la antimateria y por qué es importante?

Cada partícula de materia tiene un equivalente de antimateria con carga opuesta. Aunque se cree que ambos tipos de partículas se crearon en igual cantidad durante el Big Bang, el universo está compuesto casi exclusivamente de materia, dejando un misterio sin resolver: ¿qué pasó con la antimateria?

Debido a su complejidad para producir y su alto costo —crear un solo gramo costaría billones de dólares—, la antimateria es una de las sustancias más caras y menos accesibles del planeta. Actualmente, el CERN es el único lugar donde se pueden fabricar y almacenar antipartículas lo suficientemente lentas como para manipularlas sin que se destruyan al contacto con la materia.

Los proyectos PUMA y BASE-STEP

El transporte de antimateria se realizará como parte de dos proyectos:

• BASE-STEP: Su meta es mover antipartículas a un entorno libre de ruidos experimentales para medirlas con mayor precisión.
• PUMA (antiProton Unstable Matter Annihilation): Utilizará antiprotones para investigar estructuras nucleares en materiales altamente inestables.

Ambos experimentos comenzarán con trayectos cortos de apenas unas horas dentro del campus del CERN. Sin embargo, se espera que en el futuro estas partículas puedan ser llevadas a otras universidades de Europa, democratizando su acceso para experimentos más diversos.

Desafíos tecnológicos y medidas extremas

Transportar antimateria no es tarea sencilla. Para evitar que las antipartículas entren en contacto con materia común y se aniquilen, deben ser contenidas en «botellas magnéticas». Estas trampas, enfriadas a temperaturas de -269 ºC (4 kelvin), usan imanes superconductores y generadores móviles para mantener las partículas suspendidas sin tocar las paredes.

La trampa BASE-STEP siendo cargada en un camión durante un ensayo para el transporte de antimateria. Crédito: CERN.

Además, los científicos enfrentan el reto de mantener un vacío extremo dentro de las trampas mientras adaptan los equipos para resistir las vibraciones y fuerzas del transporte.

Una nueva era para el estudio de la antimateria

Los proyectos también buscan responder preguntas existenciales, como las razones detrás de la asimetría entre materia y antimateria tras el Big Bang. BASE-STEP, por ejemplo, medirá las propiedades de antiprotones en entornos más tranquilos, mientras que PUMA investigará estructuras nucleares únicas utilizando más de mil millones de antiprotones.

El experimento PUMA es un proyecto compacto diseñado para transportar antiprotones desde la Fábrica de Antimateria del CERN hasta la instalación ISOLDE del laboratorio. Crédito: Maximilien Brice/CERN (CC-BY-4.0).

Aunque los primeros pasos se limitan al campus del CERN, los avances tecnológicos permitirán llevar antimateria más lejos, posiblemente marcando el inicio de una nueva era para la física experimental.

«Este desarrollo es emocionante y tiene el potencial de cambiar las reglas del juego en el estudio de la antimateria», sostuvo Barbara Maria Latacz, miembro del proyecto BASE-STEP.

El mito en Ángeles y Demonios

El autor Dan Brown planteó temores sobre los peligros de esta sustancia en su libro Ángeles y Demonios, donde unos terroristas roban un cuarto de gramo del CERN para usarlo con fines explosivos.

No obstante, Alexandre Obertelli, físico de la Universidad Técnica de Darmstadt en Alemania y creador del experimento PUMA, asegura que no hay motivo de preocupación.

«Incluso si todos los antiprotones que PUMA planea transportar se aniquilaran al mismo tiempo, la energía liberada sería equivalente al impacto de un lápiz al caer desde la altura de una mesa. No hay explosión», afirmó.