La línea que separa la materia de la antimateria parece clara: partícula y antipartícula son opuestas, se aniquilan al encontrarse y obedecen reglas estrictas del Modelo Estándar. Pero la física moderna sabe que lo excepcional puede romper lo esperado. Entre estos fenómenos rarísimos destaca la posible conversión de muonio en antimuonio: un proceso que, de confirmarse, señalaría que las leyes conocidas no describen toda la realidad.
Un experimento podría cambiar para siempre nuestra comprensión de la materia y la antimateria
Ese es el objetivo del experimento MACE (Muonium-to-Antimuonium Conversion Experiment), detallado en un reciente artículo de Nuclear Science and Techniques.
Un equipo internacional de físicos ha diseñado un estudio capaz de superar en más de dos órdenes de magnitud la sensibilidad de intentos previos. Su misión: detectar una señal prácticamente imposible, cuya aparición abriría la puerta a física más allá del Modelo Estándar.
El muonio, un sistema atómico exótico formado por un muón positivo y un electrón, resulta ideal para estas búsquedas. Su simplicidad teórica permite predecir con exactitud el comportamiento esperado y detectar desviaciones claras. La conversión en antimuonio implicaría que el muón positivo se transforma en negativo y el electrón en positrón, violando la conservación del número leptónico, norma que el Modelo Estándar prohíbe casi por completo.
El detector MACE combina un haz intenso de muones, un blanco de aerogel que permite al muonio escapar al vacío y sistemas de detección avanzados capaces de identificar electrones energéticos y positrones lentos. La coincidencia de estas señales, junto con la ventana temporal de observación, permite separar el fenómeno real del ruido de fondo.
Con una sensibilidad proyectada que podría registrar una conversión entre cien billones de eventos, MACE no solo busca confirmar un fenómeno rarísimo, sino explorar escalas de energía comparables a grandes aceleradores. Más allá de la física fundamental, la tecnología desarrollada tiene aplicaciones potenciales en materiales, instrumentación y medicina. Al final, MACE se propone desafiar una de las fronteras más profundas de la ciencia moderna: la relación entre materia y antimateria.
