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El detector de la estación espacial avanza en la búsqueda de la materia oscura

Los científicos del experimento AMS, con participación española, han analizado ya 25.000 millones de registros de rayos cósmicos

El detector AMS instalado en el exterior de la Estación Espacial Internacional (ISS).
El detector AMS instalado en el exterior de la Estación Espacial Internacional (ISS).

Los científicos del detector de partículas AMS, enganchado en la Estación Espacial Internacional (ISS), han presentado los primeros resultados de su búsqueda de materia oscura con los datos tomados en el espacio durante más de un año y medio, en los que se ha identificado unos 400.000 positrones (la partícula de antimateria equivalente al electrón pero con carga eléctrica positiva). Sus conclusiones están aún en el aire: “En los próximos meses, el AMS será capaz de afirmar de modo concluyente si estos positrones son una señal de materia oscura o si tienen otro origen”, ha declarado Samuel Ting, premio Nobel de Física y líder del experimento. Con la presentación oficial de los datos este miércoles, en el Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN), junto a Ginebra, se aclaran algo los rumores que han circulado en las últimas semanas acerca de si el detector espacial había dado con una elusiva materia oscura o no. La respuesta es que habrá que seguir esperando. El AMS se montó en el CERN, pero no es un experimento del ese laboratorio europeo como tal.

El AMS, un experimento liderado por Estados Unidos y en el que participan científicos e ingenieros de 16 países, incluida España (sobre todo, el Ciemat), registra el flujo de rayos cósmicos en órbita, antes de que estas partículas cargadas eléctricamente que permean el espacio, puedan interactuar con la atmósfera terrestre. Entre esas partículas hay positrones, partículas de antimateria. Se sabe desde hace dos décadas, recuerdan los científicos, se ha registrado con otros experimentos, incluido el Pamela, también en el espacio. Pero AMS ha obtenido “la mayor colección de partículas de antimateria registradas en el espacio”, dicen sus responsables en un comunicado de prensa. Los resultados “son consistentes con el origen de los positrones a partir de la aniquilación de partículas de materia oscura en el espacio, pero no es suficiente para descartar otras explicaciones”. Cabe, pues, entre otras, la explicación alternativa de que esas partículas de antimateria se han originado en púlsares de la galaxia, lo que apuntaría a una explicación de astrofísica convencional.

 “La materia oscura es uno de los misterios más importantes de la física actualmente”, recuerdan los científicos de AMS. Se conoce su presencia por su efecto gravitatorio en el universo, pero no emite ni absorbe radiación electromagnética y, aunque supone el 27% de la composición del cosmos, no se sabe lo que es. “Una posibilidad, predicha por una teoría conocida como supersimetría es que los positrones pueden producirse cuando dos partículas de materia oscura colisionan y se aniquilan”. De ahí la conexión de los positrones detectados por AMS y la materia oscura. El alto nivel de precisión de este detector, “nos permitirá decir si nuestra observación de positrones tiene origen en la materia oscura o en los pulsares”, recalca Ting. Los datos presentados hoy se van a publicar oficialmente en la revista Physical Review Letters).

 El AMS es un experimento del Departamento de Energía estadounidense y la NASA, propuesto por Ting que ha tardado casi dos décadas en convertirse en realidad operativa. Se diseñó para viajar a la Estación Espacial Internacional a bordo de un transbordador de la NASA y la paralización de los vuelos de aquellas naves tras el accidente del Columbia (febrero de 2003) impidió su puesta en órbita en las fechas previstas. Luego, cuando se reanudaron los vuelos, se detectó un fallo de funcionamiento del gran imán diseñado para el AMS y hubo que retrasar de nuevo su lanzamiento hasta que esa pieza clave del detector fue sustituida por el imán convencional que se había utilizado en un prototipo que se ensayó años antes en el espacio. Finalmente, el AMS, un aparato de 7,5 toneladas, voló a la estación en el último transbordador, en mayo de 2011. Fue instalado allí, en el exterior de la base orbital por los astronautas y, desde entonces, funciona perfectamente, según sus responsables, que confían en que el equipo funcione en el espacio 20 años.