Opinión


¿Existen las antiestrellas?

¿Existen las antiestrellas? | La Crónica de Hoy

Arturo Menchaca

 

Quien haya leído la novela Ángeles y demonios del autor norteamericano Dan Brown, o haya visto la película homónima con la actuación de Tom Hanks, tendrá la noción de que en la ciudad suiza de Ginebra hay un laboratorio denominado CERN (Centro Europeo de Investigaciones Nucleares) donde se produce y estudia, entre otras cosas, la “antimateria”.

(leer: www.cronica.com.mx/notas/2005/179024.html )

En la película referida se aprecia que, aún en muy pequeñas cantidades, dicha antimateria puede producir una gran destrucción. Afortunadamente, no todo lo que se estudia en el CERN tiene esa reputación. Baste con recordar que en 2012 ahí se descubrió la llamada partícula de Dios, sin olvidar que en el CERN también se inventó el internet. Volviendo a la antimateria, el hecho mismo de que usted pueda leer estas líneas sin temor a desaparecer “aniquilado” se debe a que ni en la Tierra, ni en el Sistema Solar, y tal vez ni siquiera en la propia Vía Láctea (nuestra galaxia) existen cantidades de antimateria suficientes como para representar una amenaza significativa para alguien que vive en la Tierra.

Afortunado, como parece, este hecho constituye uno de los enigmas fundamentales de la física moderna, la cual predice lo contrario: que en el universo debería haber tanta materia como antimateria. La pregunta es ¿dónde está? Si la respuesta es que no la hay, entonces hay algo importante que le falta a la teoría más exitosa de la física de partículas: el llamado Modelo Estándar, mismo que predijo la existencia de la ya mencionada partícula de Higgs.

Brevemente, ese modelo dice que la materia está hecha de una docena de componentes fundamentales, divididas en dos grupos: los cuarks y los leptones. Los cuarks forman la materia nuclear, mientras que el electrón y los otros leptones, que incluyen a los elusivos neutrinos, viven fuera de los núcleos atómicos. Cuarks y leptones interaccionan entre sí vía cuatro fuerzas fundamentales, cuyos emisarios son: el fotón (para la electromagnética), el gluón (que media entre cuarks), los llamados bosones intermedios (W y Z) y el hipotético gravitón, emisario de la gravedad.

El hecho de que las W y la Z tengan masa, mientras que ni el fotón, ni el gluón, ni el gravitón la tengan, dio lugar a la hipótesis sobre la existencia de ese famoso campo ubicuo propuesto por Higgs. El Modelo Estándar también predice que cada uno de los cuarks y de los leptones tiene una “antipartícula”. El electrón, por ejemplo, tiene al positrón, que le es idéntico, excepto por el signo de su carga eléctrica, el primero siendo negativo y el segundo positivo, como su nombre lo indica.

Lo interesante de este “par” leptón-antileptón es que cuando interaccionan entre sí puede ocurrir la “aniquilación”, proceso en que ambas partículas desaparecen produciéndose en el acto dos cuantos de luz (fotones). Despreciando la energía cinética inicial, cada fotón resultante tendría una energía igual al producto de la masa del electrón por la velocidad de la luz al cuadrado (la famosa ecuación de Einstein), reflejando esto la conservación de la energía.

Lo interesante es que la naturaleza presenta una simetría tal que también es posible producir un “par” electrón-positrón a partir de dos fotones iguales, siempre que la energía se conserve. Esto equivale a decir que a partir de energía se pueden producir partículas y antipartículas, pero siempre por “pares”. Es así como debió crearse la materia del universo en el Big-Bang.

El lector se preguntará: ¿y todo esto que tiene que ver con las antiestrellas del título? La respuesta es que si la naturaleza obedeciera estrictamente la simetría materia-antimateria predicha por el Modelo Estándar, en alguna región del universo debería haber cantidades suficientes de antimateria como para formar antiestrellas.

Hoy en día sólo podemos decir que, de existir, tal región, no es cercana a nosotros. ¿Cómo, entonces, podríamos darnos cuenta? Para responder esa pregunta, Samuel Ting, Investigador del MIT y Premio Nóbel de Física 1976, propuso la construcción de un instrumento denominado AMS 02 (Alpha Magnetic Spectrometer, versión 2), capaz de distinguir a las partículas de las antipartículas. Ese aparato, en cuya construcción participaron investigadores del Instituto de Física de la UNAM, fue instalado hace 8 años en la Estación Espacial Internacional (EEI).

Las estrellas y las antiestrellas, si es que estas últimas existen, lanzan al espacio a lo largo de su existencia la materia (o antimateria) de la que están hechas, aproximadamente 90% hidrógeno y 10% helio.

Un estudio publicado recientemente por la UNAM (Physical Review D 98, 023012, 2018) muestra que en ausencia de antiestrellas, la proporción de antihelio que debería detectar el AMS 02 sería tan pequeña, que en los ocho años que lleva en la EEI, la probabilidad de detectar uno de esos antinúcleos sería despreciable.

La noticia que deseo resaltar en esta nota es que en agosto del año pasado el Profesor Ting divulgó, como un resultado preliminar, que el AMS 02 ya ha detectado dos antihelios

(https://home.cern/news/news/experiments/latest-results-ams-experiment). De confirmarse, estaríamos ante la primera evidencia sobre la existencia de una antiestrella, y seguramente de una antigalaxia entera donde, tal vez, podrían incluso existir un seres vivos hechos de antimateria, ¿se imagina?

 

 

 

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