Descubren el núcleo de antimateria exótica más pesado hasta la fecha en el RHIC

MadridCientíficos del Colisionador de Iones Pesados Relativistas (RHIC) han descubierto un nuevo tipo de núcleo de antimateria llamado antihiperhidrógeno-4. Este núcleo está compuesto por cuatro partículas de antimateria: un antiprotón, dos antineutrones y un antihiperón. El hallazgo fue realizado por el equipo de la Colaboración STAR tras analizar datos de seis mil millones de colisiones de núcleos atómicos. Este núcleo de antimateria es el más pesado encontrado hasta la fecha.

Para comprender mejor este descubrimiento, a continuación, un resumen de lo que lo hace significativo:

• Los componentes del antihipervidrógeno-4 incluyen una partícula inusual llamada antihiperón, específicamente una antilambda.
• Los físicos de STAR ya habían detectado núcleos de antimateria más ligeros, como el antihipertitrón y el antihelio-4.
• Esta última detección requirió que cuatro partículas de antimateria se emitieran lo suficientemente cerca en espacio y tiempo para formar un estado ligado temporalmente.

El equipo STAR descubrió el antihiperhidrógeno-4 al observar sus productos de desintegración, principalmente antihelio-4 y un pión (pi+). A pesar de la dificultad, identificaron alrededor de 22 posibles eventos que podrían señalar este raro antihipernúcleo, con una estimación de aproximadamente 16 detecciones reales.

Científicos han descubierto una nueva manera de estudiar las diferencias entre la materia y la antimateria. Se cree que la materia y la antimateria tienen las mismas propiedades físicas, excepto por sus cargas opuestas, pero la mayor parte del universo está compuesta por materia. Los experimentos en el RHIC, donde colisionan iones pesados para crear tanto materia como antimateria en cantidades casi iguales, podrían ayudar a los investigadores a entender por qué hay más materia que antimateria.

Al comparar la vida útil de las versiones de antimateria del hiperhidrógeno-4 y el hipertritio con sus equivalentes de materia, los investigadores no encontraron diferencias significativas. Este resultado respalda los modelos físicos actuales que asumen que la materia y la antimateria son simétricas.

La confirmación de modelos esperados nos deja aún preguntándonos por qué el universo tiene más materia que antimateria. Este enigma continuo impulsa la investigación constante. Los planes futuros incluyen medir pequeñas diferencias de masa entre partículas y antipartículas para obtener nuevos conocimientos.

Estos experimentos nos están ayudando a comprender por qué el universo es como es hoy en día mediante el estudio detallado de las características de la antimateria. La investigación ha recibido apoyo de la Oficina de Ciencia del DOE, la Fundación Nacional de Ciencias de EE.UU. y diversas organizaciones internacionales. Grandes centros de computación científica proporcionaron los recursos informáticos necesarios para esta exhaustiva investigación, marcando un avance significativo en el estudio de la antimateria.