Mencione la palabra “antimateria” e inmediatamente la gente pensará en la ciencia ficción, en antiuniversos, en el combustible para los motores de alta velocidad de la nave espacial Enterprise y así sucesivamente. Pero, nosotros no podemos cambiar las leyes de la física; la antimateria es algo real. La antimateria está constituida por partículas elementales, cada una de las cuales posee la misma masa que sus correspondientes antipartículas, protones, neutrones y electrones, pero con cargas y propiedades magnéticas opuestas. Cuando colisionan partículas de materia y antimateria se aniquilan mutuamente y liberan energía según la famosa ecuación de Einstein E = mc²

La antimateria no es algo que se encuentre disponible en cualquier rincón de un laboratorio (ni siquiera Plutonio para ponerlo más fácil) y por lo que parece, no hay nada de particular en torno a ella. Pero según la teoría no siempre fue así y los científicos se valen del Telescopio Chandra de Rayos X para capturar pruebas que evidencien que la antimateria estuvo presente en el Universo primigenio. No se trata de una labor sencilla…

Según el modelo del Big Bang, el Universo estuvo inundado tanto de materia como de antimateria poco después de la explosión. La mayoría de ambas se aniquilaron mutuamente, pero debido a un ligero exceso de materia sobre la antimateria, (menos de una parte por mil millones) solo permaneció la materia, al menos en el Universo que conocemos.

Se cree que se producen indicios de antimateria en los potentes fenómenos energéticos tales como los chorros relativistas emitidos por los agujeros negros y púlsares, pero aún no se ha encontrado evidencia de que exista antimateria remanente procedente del Universo primigenio.

¿Cómo podría haber sobrevivido alguna antimateria primigenia? Se cree que inmediatamente después del Big Bang existió un periodo extraordinario denominado inflacionario, cuando el Universo se expandió exponencialmente en tan solo una fracción de segundo.

“Si un trozo de materia y de antimateria hubiesen existido uno al lado del otro antes del periodo inflacionario, actualmente podrían encontrarse separados por una distancia mayor que la del Universo observable, por lo que nunca se encontrarían”, ha manifestado Gary Steigman, de la Ohio State University quién ha dirigido el estudio, “pero podrían estar separados por una distancia menor, tales como las de los cúmulos y supercúmulos, lo que constituye una posibilidad interesante”.

En este caso, las colisiones entre dos cúmulos de galaxias, las mayores estructuras ligadas gravitacionalmente del Universo, podrían mostrar evidencias de la existencia de antimateria. Las emisiones de rayos X muestran la cantidad de gas caliente implicado en una de colisión. Si el gas del cúmulo emite partículas de antimateria, significará que existirá aniquilación y los rayos X estarán acompañados por rayos gamma.

Steigman están utilizando la información obtenida por el Chandra y el actualmente en orbita Compton Gamma Ray Observatory para estudiar el Cúmulo Bullet, donde dos grandes cúmulos de galaxias están colisionando a unas velocidades extremadamente altas. A una distancia relativamente próxima y con una orientación favorable respecto a la observación desde la Tierra, el cúmulo Bullet proporciona un excelente lugar para buscar señales de existencia de antimateria.

Observe una elegante animación de colisión de cúmulos de galaxias

“Esta es la mayor escala sobre la que se ha ensayado la existencia de antimateria”, ha manifestado Steigman, cuyo informe ha sido publicado en el Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.. “Estoy tratando de ver si podría haber algún cúmulo de galaxias hechos de antimateria”.

La cantidad de rayos X observados por el Chandra y la no detección de rayos gamma, según los datos procedentes del Compton, evidencian que la fracción de existencia de antimateria en el cúmulo Bullet sería inferior a tres partes por millón. Además, las simulaciones realizadas con la fusión del cúmulo Bullet muestran que estos resultados descartan la existencia de cantidades significativas de antimateria a la escala de unos 65 millones de años luz, una estimación de la separación inicial de estos dos cúmulos en colisión.

“La colisión entre materia y antimateria resulta ser el proceso mas eficiente de producción de energía en el Universo, pero que podría no tener lugar a escalas muy grandes”, ha manifestado Steigman. “aunque aún no he renunciado, continúo con la planificación de seguir buscando en otras galaxias en colisión descubiertas recientemente”.

El hallazgo de antimateria en el Universo podría indicar a los científicos cuanto duró el periodo inflacionario. “El éxito de este experimento, nos enseñaría mucho sobre las primeras etapas del Universo, aunque en menor proporción”, agregó Steigman.

Steigman se ha impuesto limitaciones más estrictas acerca de la presencia de antimateria a escalas menores mediante la observación de galaxias individuales que no implican a tan gran escala las recientes colisiones.

Fuente: Chandra/Harvard y Universe Today

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