Primera observación de antihelio

Una de las grandes preguntas que preocupan a los cosmólogos y físicos de partículas es la distribución de materia y antimateria en el Universo. Ciertamente mira es si la materia domina el cosmos pero las apariencias engañan. Es posible que simplemente vivamos en un rincón del universo que esté dominado por la materia.

Hoy, encontramos que hay un poco de antimateria extra en nuestro rincón gracias al trabajo de la colaboración STAR en el Relativistic Heavy Ion Collider en el Laboratorio Nacional Brookhaven en los EE. UU.

Estos tipos golpearon juntos 10 ^ 9 núcleos de oro a energías de 200 GeV y detectaron 18 antinúcleos de helio-4 en los restos del naufragio subsiguiente. Ese es un logro impresionante según los estándares; al menos ahora sabemos que el antihelio-4 puede existir.

Este tipo de impactos crean una burbuja caliente de un número más o menos igual de quarks y antiquarks, un llamado plasma de quarks gluón. Este se enfría formando diversas partículas y sus antipartículas.

Por supuesto, cuanto más grande es la antipartícula, es menos probable que la veamos. De hecho, cada barión adicional en un antinúcleo hace que sea 1000 veces más difícil de producir. Entonces, aunque los positrones aparecieron por primera vez en 1932, los antiprotones y neutrones no aparecieron hasta 1955 y tuvimos que esperar hasta 1970 para que un equipo ruso anunciara la primera observación de antihelio-3.

Ahora, 40 años después, tenemos antihelio-4. (Parece poco probable que veamos el próximo en línea, el antilithium-6, en el corto plazo y, de hecho, el equipo STAR admite que no se puede producir con la tecnología actual de colisionadores).

Lo importante de esta observación es que el antihelio-4 parece ocurrir exactamente a la velocidad predicha por la termodinámica. Entonces, a menos que exista algún otro mecanismo para hacerlo en cantidades mucho mayores, es poco probable que veamos una versión natural, no importa cuánto miremos.

Entonces, cualquier observación de antihelio o incluso antinúcleos más pesados ​​en el espacio indicaría la existencia de una gran cantidad de antimateria en otras partes del Universo, dice la colaboración STAR.

Y resulta que tenemos la intención de mirar. El Transbordador Espacial Endeavour, cuyo lanzamiento está programado para el próximo mes, está llevando el Espectrómetro Magnético Alfa a la Estación Espacial Internacional precisamente por esta razón.

Alpha está especialmente diseñado para buscar partículas de antimateria en los rayos cósmicos. Si el antihelio se fabrica solo mediante mecanismos conocidos, será demasiado raro que cause problemas a Alpha. Pero si el experimento consigue una pizca de antihelio o algo más pesado, espere una explosión de interés por parte de los cosmólogos y físicos de partículas.

Esta es una de las pocas piezas científicas realmente útiles que se planea para la estación espacial. Esperemos que todo salga bien.

Ref: arxiv.org/abs/1103.3312 : Observación del núcleo de antimateria helio-4

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