Por primera vez se ha conseguido medir la interacción entre antiprotones. Esto lo ha hecho la colaboración STAR (Solenoidad Tracker at RHIC) utilizando el acelerador de iones pesados RICH situado en el laboratorio BNL, Nueva York.
El resultado ha sido publicado en Nature (o ArXiv donde se envió ya en julio). La simetría materia-antimateria (o mejor dicho la simetría CPT) predice el mismo comportamiento físico para materia que para antimateria, pero hasta el momento nunca se había medido la interacción entre dos antinucleos. Se ha conseguido formar antimateria (núcleos de anti-Helio en el mismo STAR o átomos de anti-Hidrogeno en ALPHA por ejemplo), pero no se había medido su interacción. Los antiprotones son los antinucleos más simples y son las antipartículas de los protones, misma masa que los protones pero carga opuesta. Este nuevo estudio ha visto que la interacción antiprotón-antiprotón es consistente con la medida para protón-protón.
El experimento RHIC choca iones de oro a una energía de 200 GeV. Las colisiones rompen estos núcleos de oro formando nuevas partículas productos de la colisión entre ellas antiprotones. Como los núcleos de oro son muy pesados, la densidad de las partículas que se crea es muy alta de forma que se pueden crear antiprotones muy cerca unos. De esta forma se puede medir su interacción.
La fuerza fuerte es la fuerza que mantiene unidos los protones y neutrones en los núcleos. Esta interacción es atractiva a distancias de alrededor de 1 femtómetro (10-15 metros), se vuelve débil a distancias mayores y es repulsiva a distancias menores. La fuerza fuerte, como su nombre indica es la más fuerte de las interacciones siendo unas 100 veces más fuerte que la electromagnética. Es pues posible que dos antiprotones (misma carga) se atraigan, que es lo que se ha observado y ocurre con los protones. Sin entrar en detalles la gráfica abajo muestra una función de correlación para protón-protón y para antiprotón-antiprotón. Esta función depende de la interacción fuerte. Vemos comparándolas que ambas son iguales (la última gráfica es la división de las otras dos).
Entender el comportamiento de la antimateria nos ayudará a entender porque vemos más materia que antimateria en el universo. Debería haber una ligera diferencia que hizo que la materia formara el universo y la antimateria haya desaparecido. Este mismo estudio se podrá realizar usando los datos de iones pesados que se tomarán durante las próximas semanas en el CERN. Seguramente tendremos noticias desde los experimentos del CERN de estudios de este tipo.