Antimateria: clave para conocer la materia oscura
Los científicos siguen buscando métodos para entender la materia oscura, en esta ocasión se propone estudiar el comportamiento de la antimateria que se cree puede ser originado como resultado de la colisión de un par de partículas oscuras y como lograría recorrer grandes distancias sin interaccionar con materia ordinaria y llevarlo a su destrucción.
Materia del universo
A partir de las observaciones, detecciones y predicciones de nuestros modelos actuales de la cosmología, toda la materia que vemos en el universo y todo lo que conocemos solamente comprendería alrededor de un 13% de la masa total del universo. El 87% restante se mantiene como una pregunta abierta sobre qué es, de qué está hecho y como se podría llegar a medir para investigarla.
Podemos estimar su cantidad y proporción respecto a la materia ordinaria gracias a las curvas de rotación de las galaxias, donde la masa observada no lograba explicar satisfactoriamente la velocidad a la cual se movían las estrellas más distantes. Dando así una prueba de que debe haber algo que no logramos ver, pero necesario para comprender la estructura y evolución del universo. A esta se le llama como materia oscura, dado que no interactúa con la luz.
Por otro lado, dentro de la materia ordinaria encontramos que todos los elementos que conocemos están hechos a partir de protones, neutrones y electrones. También existe lo que se denomina como antimateria, que de forma sencilla es la materia bariónica que conocemos pero con carga eléctrica opuesta.
Colisiones de alta energía
Uno de los modelos que intenta explicar la materia oscura propone la producción de antimateria como resultado de la colisión a altas velocidades entre dos partículas que la constituyen. Más específicamente, núcleos de antihelio o antideuterio; hidrogeno con un protón extra. Por esto se están realizando esfuerzos por detectar estos antinúcleos atómicos que se cree podrían viajar largas distancias a lo largo de toda la Vía Láctea sin interactuar con materia ordinaria.
Bien sea desde la Tierra, con el futuro experimento de un globo sobrevolando el polo sur, o desde el espacio, con el actual AMS del CERN incorporado en la Estación Espacial Internacional, se desea poder medir con precisión el flujo de estos antinúcleos y compararlo con los modelos teóricos. Pero para esto es necesario tener una predicción sobre que valores deberíamos detectar.
Un nuevo artículo publicado en Nature del experimento ALICE del CERN busca sentar las bases para estos números teóricos que desean buscar. Para ello analizaron el comportamiento del antihelio 3; 2 antiprotones y 1 antineutrón, generado en las colisiones de iones pesados y como este empezaba a desintegrarse y decaer al interaccionar con materia ordinaria. Entonces se crearon diferentes modelos computacionales para simular diferentes escenarios y conocer el flujo que deberíamos recibir en la Tierra.
Navegando por la Vía Láctea
Uno de los modelos empleados presentaba un origen de colisiones de rayos cósmicos, es decir, partículas que viajan a grandes velocidades, y como los resultados de estos eventos lograban atravesar el medio interestelar de nuestra galaxia. Posteriormente, se comparó por uno donde fueran generados debido a interacciones entre la materia oscura.
En el segundo caso, se encontró que aquellos antinúcleos tenían gran capacidad de enormes distancias sin verse afectados y por ende, la búsqueda y detección de la antimateria presenta como una forma efectiva de acercarnos a desvelar finalmente el misterio que envuelve la materia oscura.