Descubren cómo la gravedad afecta a la antimateria

Cada partícula subatómica de materia tiene una antipartícula correspondiente de antimateria. Por ejemplo, el electrón es una partícula negativamente cargada y su antipartícula es el antielectrón o positrón, que posee una carga positiva. También pueden existir las versiones en antimateria de los distintos elementos químicos y, en teoría, podría existir cualquier combinación de antimateria que exista en materia: desde una antipiedra a una antiestrella.

Cuando la materia ordinaria entra en contacto con la antimateria, ambas tienden a aniquilarse mutuamente. En el Big Bang, la “explosión” colosal con la que se formó el universo, debieron generarse cantidades iguales de materia y antimateria. Sin embargo, por algún motivo que aún se desconoce, en la aniquilación mutua que siguió, la materia acabó prevaleciendo sobre la antimateria y hoy vivimos en un universo observable hecho principalmente de materia, con escasas y fugaces apariciones de partículas de antimateria.

Durante mucho tiempo se ha debatido si la antimateria reacciona ante la fuerza de la gravedad del mismo modo en que lo hace la materia. Según una hipótesis, la gravedad podría tener en la antimateria justo el efecto contrario del que tiene en la materia; o sea que en vez de atraer a la antimateria, la repelería. Durante mucho tiempo, las cantidades de antimateria generadas en laboratorios han sido demasiado pequeñas para que la sensibilidad de los instrumentos existentes pudiera detectar de manera inequívoca qué efecto tiene la fuerza de la gravedad sobre la antimateria. Ahora, unos científicos han conseguido, por fin, desvelar el enigma.

El equipo de la Colaboración ALPHA (Antihydrogen Laser Physics Apparatus), cuyas instalaciones están en el laboratorio europeo de física de partículas CERN (Organización Europea para la Investigación Nuclear) en Ginebra, Suiza, ha conseguido determinar que, en presencia de un campo gravitatorio, la antimateria cae igual que lo hace la materia. No existe pues la “antigravedad” para la antimateria; la gravedad se comporta igual para la materia y la antimateria.

El hallazgo se ha hecho mediante un experimento con antihidrógeno.

Recreación artística del concepto de los átomos de antihidrógeno cayendo hacia el fondo de una trampa magnética en las instalaciones empleadas para el experimento. A medida que los átomos de antihidrógeno flotan dentro de la cámara al vacío, son aniquilados cuando tocan las paredes. Sin embargo, la mayoría de las aniquilaciones ocurren en la zona baja, lo que demuestra que la fuerza de la gravedad tiende a tirar de los átomos de antihidrógeno hacia abajo. O sea que los atrae en vez de repelerlos. (Imagen: Keyi "Onyx" Li / U.S. National Science Foundation)

Hace más de diez años, Joel Fajans, profesor de física en la Universidad de California en Berkeley, Estados Unidos, propuso junto con su colega Jonathan Wurtele el experimento ahora realizado.

El equipo de investigación detalla el experimento y sus resultados en la revista académica Nature, bajo el título “Observation of the effect of gravity on the motion of antimatter”. (Fuente: NCYT de Amazings)