Los protones se van de viaje... en un camión
Por primera vez, unos científicos de la Organización Europea de Investigación Nuclear (CERN, por sus siglas en francés) lograron transportar protones fuera de un laboratorio de antimateria y a lo largo del campus de Meyrin durante cuatro horas. Su logro es un paso fundamental para trasladar antiprotones a otros laboratorios europeos de alta precisión. Esta medida es clave para hacer estudios muy precisos sobre las diferencias entre materia y antimateria, que solo se pueden llevar a cabo lejos de las instalaciones de aceleradores. «Necesitamos un nivel de precisión de medición altísimo para poder identificar posibles diferencias en el momento magnético o en la relación carga-masa. Así las cosas, esto es prácticamente imposible de lograr cerca de los aceleradores del CERN, ya que la interferencia magnética que generan es demasiado alta», explica Stefan Ulmer, catedrático de la Universidad Heinrich Heine de Düsseldorf (HHU, por sus siglas en alemán), en una noticia(se abrirá en una nueva ventana) publicada en el sitio web de la universidad. Por este motivo, Ulmer y su equipo se proponen transportar antiprotones producidos en el CERN hasta Düsseldorf para, a continuación, medirlos en un nuevo laboratorio con un apantallamiento electromagnético óptimo.
Pero primero, los protones
En su estudio(se abrirá en una nueva ventana), que contó con el apoyo del proyecto financiado con fondos europeos STEP(se abrirá en una nueva ventana), los investigadores describen cómo transportaron con éxito una nube de cerca de cien protones atrapados fuera del Laboratorio de Antimateria (AMF, por sus siglas en inglés) del CERN, utilizando un sistema de trampa de Penning portátil, superconductora, autónoma y abierta, denominado BASE-STEP. El sistema posibilita inyectar y expulsar antiprotones de la trampa, para distribuirlos así a otros experimentos. Por primera vez, y centrándose en protones en lugar de antiprotones, el equipo trasladó protones atrapados desde su área experimental en el AMF hasta un camión, para luego transportarlos por el campus de Meyrin del CERN. Marcel Leonhardt, autor principal del estudio y también miembro de la HHU, entidad coordinadora del proyecto STEP, explica el proceso en la noticia: «Demostramos la reubicación sin pérdidas de protones, mantuvimos la operación autónoma sin energía externa durante cuatro horas y seguimos controlando la trampa sin pérdidas después de ese período. Se trata de un paso importante que muestra que las partículas pueden trasladarse así a largas distancias por carreteras normales». El objetivo final es llegar a laboratorios de toda Europa. Según Christian Smorra, coautor principal del estudio junto a Ulmer, el alcance del sistema de transporte podría ampliarse mediante generadores móviles de energía, lo que permitiría rutas y tiempos de traslado más largos. No obstante, el siguiente paso —ahora que se ha demostrado la funcionalidad del sistema de transporte con protones— es intentar transferir antiprotones. «Si lo logramos,marcará el inicio de una nueva era en la investigación de precisión con antimateria. Entonces podríamos llevar a cabo mediciones de espectroscopia de antiprotones en los laboratorios más adecuados, incluyendo, en el futuro, la HHU». La tecnología desarrollada en STEP (Symmetry Tests in Experiments with Portable Antiprotons) también podría facilitar el transporte de otras partículas, iones y moléculas para estudiarlos fuera de las instalaciones de aceleradores. Ulmer concluye: «Debería ser posible transportar otras partículas y moléculas exóticas, como iones altamente cargados —por ejemplo, desde el GSI(se abrirá en una nueva ventana) en Darmstadt—, o iones cargados de antimateria e iones moleculares, para estudiarlos fuera de los aceleradores». Para más información, consulte: Página web del proyecto STEP(se abrirá en una nueva ventana)
