Una diminuta asimetría en el núcleo atómico y el misterio del Universo ⚡ экспресс
Los momentos dipolares eléctricos (EDM) permanentes son sondas sensibles más allá del Modelo Estándar, directamente vinculadas a fuentes adicionales de violación CP que podrían explicar la asimetría bariónica del Universo. Las mediciones de EDM de partículas cargadas en anillos de almacenamiento se basan en la detección de una pequeña inclinación del eje de espín invariante con respecto al plano del anillo. Se determinó experimentalmente el eje de espín invariante de un conjunto de deuterones en el sincrotrón COSY utilizando una combinación de un filtro de Wien de radiofrecuencia, una serpiente siberiana superconductora y un solenoide enfriador electrónico. Las mediciones revelaron inclinaciones del orden de unos pocos miliradianes, en las que dominan los efectos sistemáticos. A partir de las inclinaciones observadas, se obtuvo la primera limitación experimental para el EDM del deuterón: |d^d| < 2.5·10⁻¹⁷ e·cm (nivel de confianza del 95%). El resultado demuestra la viabilidad de utilizar anillos de almacenamiento para la búsqueda de EDM de hadrones estables cargados y sienta las bases para futuras instalaciones especializadas.
El núcleo de deuterio es como un trompo. Si las cargas en su interior están distribuidas de forma desigual, en un campo eléctrico el trompo se inclina. Esta diminuta asimetría se denomina momento dipolar eléctrico. En el experimento COSY, los físicos aceleraron haces de deuterones en un anillo magnético y observaron la inclinación del eje de rotación.
Resultado: sin inclinación. Pero se estableció un límite récord: menos de 2,5×10⁻¹⁷ e·cm. La búsqueda del momento dipolar eléctrico es la clave de uno de los mayores misterios del cosmos. Si las partículas elementales tuvieran una asimetría intrínseca, esto explicaría por qué después del Big Bang la materia no desapareció por completo al encontrarse con la antimateria. Esta asimetría va más allá del Modelo Estándar y podría ser la solución. El experimento demostró que el método funciona. Ahora, en camino, mediciones aún más sensibles.
🎯 La sensibilidad es tal como si notaras que una hoja de afeitar se ha inclinado el grosor de un átomo desde la distancia de un campo de fútbol.
🎬 En 'La última pregunta' de Isaac Asimov no aparece el tema de la antimateria perdida, pero su ciencia ficción está impregnada de la sensación de las asimetrías no resueltas del universo.