_
_
_
_

Antimateria de antigalaxias desde una nave espacial

Un detector a bordo de un transbordador de la NASA registrará antinucleos, si los hubiera, en los rayos cósmicos

La mitad de las galaxias lejanas pueden estar hechas de antimateria, una sustancia análoga a la materia pero que se aniquila al con tacto con ella. En teoría, la existencia de antigalaxias -conjuntos de antiestrellas y antiplanetas- es posible y no se distinguirían visualmente de las galaxias norma les, como la Vía Láctea. Hay que verlas de otro modo, y un grupo de físicos ha ideado cómo: un original detector capaz de distinguir si en los rayos cósmicos que, procedentes del espacio, bombardean constantemente la Tierra hay antinúcleos, que sólo podrían venir. de antigalaxias. La NASA acaba de decidir embarcar ese dispositivo, llamado AMS (Alpha Matter-Spectrometer), en uno de sus transbordadores. "Ya tenemos fecha, el 2 de abril de 1998", dice, muy satisfecho, Samuel Ting, Premio Nobel y líder del experimento. Un material magnético de una mina de China, que se usa en tocadiscos y en elevalunas de los coches" es la clave de este AMS.

"Queremos saber de qué esta hecho el Universo, si sólo de luz y materia o también de antimateria. Lo segundo sería una revolución cosmológica", dice Alvaro de Rújula, físico teorico del AMS. "Vamos en busca de rayos cósmicos que sean antinúcleos y que provendrían de antigalaxias hechas de antimateria". A cada partícula de materia (como el electrón) corresponde una partícula de antimateria (como el positrón) con la misma masa pero carga opuesta. Una manera de distinguirlos es ver cómo se comportan en un campo magnético o eléctrico, que les afecta según el signo de su carga.

Los rayos cósmicos son electrones, protones, o núcleos atómicos de helio, carbono, hierro, etcétera. Proceden de explosiones de estrellas supernovas cuyas ondas de choque los propulsan a casi la velocidad de la luz. Si hay antigalaxias, debe haber antisupernovas que lancen al espacio antinúcleos.

Objetos complicados

"Se han detectado ya antiprotones en lo! rayos cósmicos, pero pueden ser producto de colisiones entre protones y gas interestelar", explica De Rujula, científico del CERN y profesor de la Universidad de Boston (EE UU). "Pero estas colisones no producen antinúcleos que buscamos, que son objetos complicados, del mismo modo que. en un choque automovilístico se produce ruido, chatarra y hasta chispas, pero no relojes".

La antimateria fue descubierta sobre el papel por el genial británico Paul Dirac, en 1928, y su existencia se demostró cinco años después; se fabrica y estudia rutinariamente en los laboratorios de física de partículas. La hipótesis generalmente aceptada es que el Big Bang produjo un pequeño exceso de materia sobre antimateria y que se aniquilaron entre si sobreviviendo hasta ahora sólo el exceso de materia. Pero es posible que el exceso tuviera signos contrarios en diversas zonas y que hayan sobrevivido islas de materia e islas de antimateria.

Si es así, ¿dónde está la antimateria? "Como mínimo a 60 millones de años luz de distancia, fuera del cúmulo de unas mil galaxias en el que estamos", dice De Rújula. "El Universo puede estar hecho de cúmulos de galaxias y cúmulos de antigalaxias", continúa. "Si las zonas de uno u otro tipo fuesen más pequeñas que un cúmulo, alguna frontera entre ambas estaría lo bastante cerca de aquí como para que viésemos los rayos gamma producidos en la aniquilación de materia y antimateria".

Un superimán de neodimio, Hierro y boro

El material del que está hecho el imán de AMS es un compuesto de neodimio, hierro y boro. "Se descubrió hace menos de 20 años, y un 90% del consumo mundial se extrae de una mina china, cerca de Mongolia", explica Ting. Su excepcional virtud: tener un campo magnético muy intenso y permanente que no necesita alimentación eléctrica como los electroimanes ni superenfriamiento, exigencias que dispararían el peso de un detector espacial."Estos imanes no se han utilizado hasta ahora en ningún detector de partículas", comenta Ting, del Instituto de Tecnología de, Massachussetts y director del detector L3 del CERN (Laboratorio Europeo de Física de Partículas. Él conoció el nuevo material por casualidad, aunque se usa en dispositivos como las cabezas lectoras de giradiscos modernos.

"Si sacas uno de estos imanes del tocadiscos y lo pegas a la nevera no hay forma de arrancarlo, ni tirando de él con todas tus fuerzas", explica De Rújula, "Sam [Ting] tiene sobre su mesa un pequeño cubo hueco de este material, construido de modo que si pasas alrededor de él una pieza metálica no notas nada, pero como la metas dentro ya no la puedes sacar". Estos físicos han hecho un prototipo de AMS cinco veces más pequeño que el definitivo, "y funciona muy bien", dice Ting. "Con expertos de EE UU, Suiza, Alemania, China y Rusia, ya estamos construyendo el que irá, al espacio".

ASM estará colocado en la bodega de un transbordador de la NASA, "Funcionará automáticamente y acumulará los datos", comenta Ting; no necesitará asistencia de los astronautas", excepto maniobrar con la nave de modo que la mitad de la misión (cinco días) vaya con ,la bodega -y el detector- orientada hacia la Tierra y cinco días hacia el espacio. Así se, distinguirán en los datos los rayos o antirrayos cósmicos que llegan directamente del espacio de los que al caricen al detector después de rebotar en la atmósfera.

En AMS, propuesto por Ting, De Rújula y Steven Ahlen (Universidad de Boston), participan 200 expertos; cuesta diez millones de dólares (unos 1.250 millones de pesetas), de los que el Departamento de Energía de Estados Unidos aporta tres millones.

Preparados ya para la estación Alpha

¿Por qué hay que sacar el AMS al espacio? "Porque si los antinúceos chocan con la atmósfera se rompen y aniquilan y no llegan inmunes a la superficie terrestre, así que no podemos saber si un rayo cósmico que registras aquí era un núcleo o un antinúcleo. La única forma de averiguarlo es pillarlo antes de que interaccione con la materia de la atmósfera", dice De Rújula. "Nuestro detector será cien mil veces más sensible que los detectores de rayos cósmicos que han volado en globos", continúa este físico español. Y registrará no sólo el paso de antinúcleos, sino también de rayos cósmicos corrientes, de materia, midiendo don enorme precisión su composición química. Steven Áhlen, de la Universidad de Boston (Estados Unidos), es un experto en detectores de rayos cósmicos a bordo de globos aerostáticos."Los antinúcleos son el tiro de largo. alcance del experimento, pero AMS servirá para investigar también la materia normal y algunos de las hipotéticas partículas que podrían constituir la materia oscura del Universo", comenta el físico español.

El imán de AMS es una batería de piezas con orientaciones escogidas para que el campo magnético sea nulo fuera y uniforme dentro, donde está ubicada una cámara detectora de partículas de tipo bastante convencional. En un campo magnético, los rayos cósmicos, eléctricamente cargados, liguen trayectorias curvas. Si son núcleos lo hacen hacia un lado; si son antinucleos, hacia el lado contrario.

El AMS es un experimento pequeño, ligero y barato, rápido de construir y poner en órbita, así que encaja perfectamente en los, planes actuales de la NASA y lo ha aprobarlo enseguida. Ting, De Rújula y Ahlen están trabajando ya en el paso siguiente acordado con la agencia estadounidense: instalar un AMS permanente en Alpha, la proyectada, estación espacial internacional.

Tu suscripción se está usando en otro dispositivo

¿Quieres añadir otro usuario a tu suscripción?

Si continúas leyendo en este dispositivo, no se podrá leer en el otro.

¿Por qué estás viendo esto?

Flecha

Tu suscripción se está usando en otro dispositivo y solo puedes acceder a EL PAÍS desde un dispositivo a la vez.

Si quieres compartir tu cuenta, cambia tu suscripción a la modalidad Premium, así podrás añadir otro usuario. Cada uno accederá con su propia cuenta de email, lo que os permitirá personalizar vuestra experiencia en EL PAÍS.

En el caso de no saber quién está usando tu cuenta, te recomendamos cambiar tu contraseña aquí.

Si decides continuar compartiendo tu cuenta, este mensaje se mostrará en tu dispositivo y en el de la otra persona que está usando tu cuenta de forma indefinida, afectando a tu experiencia de lectura. Puedes consultar aquí los términos y condiciones de la suscripción digital.

Archivado En

Recomendaciones EL PAÍS
Recomendaciones EL PAÍS
Recomendaciones EL PAÍS
_
_