UNHA PARTÍCULA QUE É MATERIA E ANTIMATERIA Á VEZ

Imaxe de microscopio do material observado coas novas partículas observadas / Princeton

En 1937, un mozo e brillante físico italiano chamado Ettore Majorana predixo a existencia dunha partícula aparentemente imposible. Non tiña carga e, polo tanto, podía comportarse á vez coma se estivese feita de materia e antimateria. Había só uns anos que Paul Dirac, outro novo e brillante físico británico, explicara a teoría moderna da antimateria. Esta viña a dicir que por cada elemento de materia coñecida podía haber un reverso con carga oposta feita de antimateria. Así, un electrón tería o seu positrón e un protón, o seu antiprotón. Cando ambos os dous entraban en contacto desintegrábanse de forma violenta deixando escapar un estalido de radiación. A excepción era esa exótica partícula predita por Majorana. Dende entón, ninguén conseguiu observala na natureza. A súa falta de carga faría que estas partículas, chamadas fermiones de Majorana, non interactuar coa materia convencional co que serían moi difíciles de detectar. Hoxe pénsase que partículas similares poderían ser as que compoñen a esquiva materia escura, esa substancia que compón o 23% do universo sen que ninguén aínda conseguise observala de forma directa. Un ano despois de facer a súa proposta, coma se fose un dos seus fermiones indetectables, Ettore Majorana desapareceu sen deixar rastro mentres viaxaba nun barco cara a Nápoles.

Hoxe, un equipo de investigadores de EUA publica un estudo no que demostran ter observado fermiones de Majorana. Tal e como predixo o físico, trátase de partículas que se comportan coma se estivesen feitas de materia e antimateria ao mesmo tempo e que serían á vez unha partícula e a súa propia antipartícula.

O achado non se fixo nun grande acelerador de partículas, como no caso do bosón de Higgs, senón nun experimento controlado con materiais supercondutores e observou cun microscopio de efecto túnel, que permite ver un material a nivel atómico. Os investigadores tomaron unha fina tira de ferro dun átomo de ancho e arrefriárona ata rozar o cero absoluto (-273 ºC). Foi entón cando, a cada extremo da cadea, apareceron os esquivos fermiones de Majorana.

Os seus resultados publícanse hoxe na revista Science. En 2012, outro equipo europeo clamou ter observado os mesmos fermiones. Pero a súa detección non era de todo directa e os sinais observados podían deberse a outras causas. 

Pero, son estas partículas realmente fermiones como os preditos polo desaparecido Majorana? É unha cuestión que acende aos físicos que traballan con detectores como o LHC ou en grandes sensores para cazar neutrinos. Estes experimentos poden observar partículas fundamentais naturais, producidas de forma espontánea no universo ou de forma provocada facendo chocar protóns a velocidades próximas a da luz. Pola contra, as partículas xeradas en experimentos como o de Princeton deben o seu comportamento aos átomos que as rodean, neste caso de ferro e chumbo. Non son partículas elementais senón unha variante inferior que os físicos denominan "cuasipartículas". A gran pregunta agora é se as propiedades que se observan nestas cuasipartículas se dan tamén no mundo das partículas elementais. Por exemplo pénsase que o neutrino, que apenas interactuar coa materia, podería ser á vez partícula e antipartícula. Isto explicaría como puido xurdir un universo como o que coñecemos, pero ninguén, por agora, o conseguiu demostrar. Outras posibles partículas de Majorana aínda non confirmadas e tamén esenciais para entender o universo serían os neutralinos, que compoñerían a materia escura, outro dos grandes interrogantes da física actual.

FONTE: Muño Domínguez/Xornal El País/Ciencia