CIENCIA

Antihelio ofrece esperanza en la búsqueda de materia oscura

En 2010, los médicos en el Gran Colisionador de Hadrones comenzó a producir una forma exótica de antimateria conocida como antihelio. La antimateria es esa sustancia escurridiza que se aniquila cuando se encuentra con la materia ordinaria, y el antihelio es el gemelo antimateria del átomo de helio clásico, el material que se encuentra en los globos de fiesta. El hombre finalmente ha encontrado una partícula de antihelio de origen natural en la Tierra, puede ser la clave para responder a uno de los misterios más grandes de la física: la naturaleza de la materia oscura.

Aunque esta bestia puede ser rara en la Tierra, los físicos creen que puede ser abundante en nuestra galaxia, según el físico Ivan Vorobyov, investigador del CERN. Eso se debe a que creen que el antihelio se puede formar a partir de la descomposición de la materia oscura, una sustancia invisible que parece constituir el 85 por ciento de la materia del universo.El lunes, el equipo de Vorobyov anunció que había generado alrededor de 18.000 núcleos de antihelio, y contando. Sorprendentemente, usaron su resultado para calcular las posibilidades de que los detectores basados ​​en la Tierra recogieran antihelio del espacio, donde podría indicar la presencia de materia oscura.

Entre 2016 y 2018, el equipo de Vorobyov estrelló más de mil millones de partículas en el anillo de 16 millas del LHC, con sede en Ginebra. Realizaron dos tipos de colisiones de partículas: protones con protones e iones de plomo con iones de plomo, que se descomponen, para convertir innumerables partículas nuevas, como piones, kaones y otros protones. La grabación de los restos requirió petabytes, es decir, miles de discos duros portátiles, de datos. Luego comenzaron a tamizar a través de ellos. «Solo filtramos la parte que nos interesaba», dice Vorobyov, miembro de la colaboración ALICE que lidera el proyecto. (El acrónimo significa A Large Ion Collider Experiment).

En concreto, el equipo de Vorobyov se centró en una versión de la antipartícula conocida como antihelio-3, compuesta por dos antiprotones y un antineutrón. El equipo de Vorobyov no fue el primero en crear antihelio-3: los científicos observaron por primera vez la antipartícula en 1970 en un colisionador. Sin embargo, nadie lo ha capturado definitivamente en la naturaleza. Si bien la antimateria se forma naturalmente en nuestro planeta, por lo general consiste en partículas ligeras como los positrones, la contraparte de la antimateria de los electrones, que son miles y miles de veces menos que la antimateria, pero el antihelio-3 es relativamente pesado y cuanto más pesada es la partícula de antimateria, más menos a menudo se producirá. «Si chocas con iones pesados, cada núcleo adicional te costará un factor de 300 o 400», dice Vorobyov. Esto significa que cada núcleo posterior se producirá por un factor de 350 menos que el anterior”.

Aunque los físicos han inferido la presencia de materia oscura a través de su influencia gravitacional en la rotación de las galaxias, todavía no saben de qué está hecha. Las hipótesis incluyen objetos tan pesados ​​como agujeros negros y tan ligeros como 100 millonésimas del culo elegido. Hace dos décadas, los médicos primero sugerido que ciertas partículas de materia oscura, conocidas como partículas masivas de interacción débil o WIMP, pueden aniquilarse con anti-materia oscura para producir cantidades iguales de materia y antimateria. realmente existe

En teoría, los físicos que buscan materia oscura en realidad podrían estar buscando ambas cosas. o la antimateria que genera «En muchos modelos, la materia oscura es su propia antipartícula o tiene cantidades iguales de materia oscura y anti-materia oscura», dice el médico Tim Linden de la Universidad de Estocolmo en Suecia, que no participó en el experimento LHC. «De cualquier manera, tiendes a generar tantas antipartículas como partículas al destruir la materia oscura».

Sin embargo, las estrellas y otros objetos astrofísicos no relacionados con la materia oscura también producen muchas partículas de materia extraterrestre, dice Linden, lo que dificulta identificar su origen. proceden de la materia oscura.

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