¿Pueden las partículas viajar alrededor de la galaxia ilesas y no ser destruidas por el polvo y la radiación interestelar?
¿Qué es la antimateria?
La antimateria es lo mismo que la ordinaria (bariónica)excepto que tiene la carga eléctrica opuesta. Por ejemplo, un electrón con carga negativa tiene un "compañero" de antimateria conocido como positrón. Un positrón es una partícula con la misma masa que un electrón, pero con carga positiva. Las partículas sin carga eléctrica, como los neutrones, suelen ser "socios propios" de la antimateria.
Los científicos ya han creado partículas de antimateria usandovelocidades de colisión ultra altas en el LHC. En varios experimentos en el CERN, los científicos han creado antihidrógeno, un "compañero" del hidrógeno. El elemento de antimateria más complejo obtenido hasta la fecha es el antihelio, un análogo del helio.
La idea de un artista de la antimateria. Foto: CERN
Aunque esto puede sonar como algo de un científicoficción, la antimateria es real. La antimateria apareció con la materia después del Big Bang. Pero es raro en el universo moderno y los científicos no saben por qué.
¿Cómo pueden las partículas de antimateria atravesar la galaxia?
En el universo, la antimateria esuna fuerza escurridiza e impredecible: aniquila cuando se encuentra con la materia ordinaria, creando una carrera de obstáculos cósmica de destrucción. Pero en un experimento innovador reciente en las instalaciones del Colisionador de Partículas, los científicos se dieron cuenta de que algunos antinúcleos podrían sobrevivir al viaje interestelar sin morir.
Se supone que se forman como resultadocolisiones entre rayos cósmicos de alta energía y átomos que "flotan" en el espacio, así como en la colisión de partículas de materia oscura (anteriormente, Hi-Tech contó en detalle de qué se trata).
Si estos pequeños fragmentos pueden sobrevivirviajes tan extraordinarios ayudarán a los científicos a comprender la naturaleza de esta sustancia misteriosa que constituye la mayor parte de nuestra galaxia: la materia oscura.
¿Cómo fue el experimento?
Los científicos utilizaron datos del Gran Hadróncolisionador para averiguar si los antinúcleos generados en el espacio pueden llegar sanos y salvos a los detectores en las proximidades de la Tierra. Para probar la teoría, los físicos realizaron un experimento en el laboratorio del CERN en Suiza. Los investigadores intentaron medir algo aparentemente imposible: las consecuencias de la destrucción de los núcleos de antihelio.
Parte del experimento BASE en el CERN, donde se produce y almacena antimateria en el laboratorio. Foto: CERN
Usando el detector ALICE, cuidadosamentecalculó las colisiones de protones de alta energía con átomos, que deberían haber producido un número igual de núcleos de helio y antihelio. Al adivinar cuántos antinúcleos se aniquilaron en materiales formados por ciertos detectores (acero, carbono, etc.), los científicos identificaron exactamente lo que sucede cuando estas partículas entran en contacto con la materia ordinaria.
Los hallazgos ayudarán a responder preguntas de larga data sobre la naturaleza de la antimateria y su papel en el universo.
¿Qué descubrieron los científicos?
La simulación por computadora mostró queLa "probabilidad de desaparición" de las partículas de antimateria es sorprendentemente pequeña. Descubrieron que incluso después de viajar grandes distancias a través del espacio interestelar, hasta el 50% de los antinúcleos creados por la materia oscura permanecerían intactos mientras se acercaban a la Tierra.
Los físicos también han descubierto que los antinúcleos creados por los rayos cósmicos tienen energías más altas que los creados por la materia oscura.Después de todo, solo los antinúcleos de alta energía podrían llegar a la Tierra en grandes cantidades.Detecta la materia oscura con una impresionante relación señal-ruido si es producida por fuentes astrofísicas.
¿Por qué es esto importante?
Según físicos de todo el mundo, entenderel origen misterioso de la materia oscura es una prioridad clave de la ciencia moderna. Además, los autores del nuevo estudio dijeron que un estudio más profundo de la formación de antinúcleos puede ser invaluable para una mejor comprensión y posterior definición de las teorías sobre la materia oscura en sí.
Los nuevos experimentos ya han sido llamados innovadores.investigación que ayuda a responder una de las preguntas más importantes de la ciencia moderna: ¿existen las partículas de antimateria? Más recientemente, a bordo de la Estación Espacial Internacional, un detector conocido como espectrómetro magnético alfa ya ha detectado posibles firmas antinucleares. Así que la respuesta está al alcance de la mano.
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Imagen de portada: Jingchuan Yu, Planetario de Beijing