Antimateria en erupciones solares

Por Martin Arin

Se ha detectado antimateria en las erupciones solares mediante datos obtenidos en la banda de las microondas y en observaciones del campo magnético.

Erupción solar (Flare). 

La investigación, realizada por un equipo de la Academia Rusa de Ciencias, arroja algo de luz sobre la enigmática y fuerte asimetría que existe entre materia y antimateria. Para obtener la información esclarecedora, ha sido decisiva la recopilación de datos a gran escala, utilizando al Sol como un laboratorio.


¿Que son las antiparticulas?

La antimateria esta formada por particulas como las de la materia normal, como electrones o protones, pero con carga y características inversas. Por ejemplo, los electrones y sus antipartículas, los positrones, tienen el mismo comportamiento físico, salvo que los electrones tienen una carga negativa, mientras que los positrones, como su nombre indica, tienen una carga positiva.

La investigación

Si bien las antipartículas se pueden crear y luego detectarlas con costosos y complejos experimentos en los aceleradores de partículas, son muy difíciles de estudiar. Científicos del Instituto de Física Solar y Terrestre, dependiente de la Academia Rusa de Ciencias, así como científicos del Instituto Tecnológico de New Jersey en Estados Unidos, han conseguido, por vez primera, detectar a distancia antipartículas relativistas (en este caso positrones o antielectrones) producidos en interacciones nucleares de iones acelerados en erupciones solares.

La detección ha sido posible gracias al análisis de datos astrofísicos en la banda de las microondas y sobre el campo magnético, obtenidos a partir de observatorios en la Tierra y de satélites astronómicos. Que las partículas se generen en las erupciones solares no es una sorpresa, pero ésta es la primera vez que se han detectado sus efectos inmediatos.

Como se detectan

Las electrones y positrones tienen la característica que polarizan las ondas electromagnéticas en distintos sentidos. Es como si la señal girara para un lado cuando es emitida por la materia y para el otro lado si lo es por la antimateria. Esta es la clave para detectarla. El giro se llama polarización.

Gráfico que muestra en rojo la detección del “giro” producido por la materia, y en verde,por la antimateria. La linea negra es la suma de ambos, que es el efecto total que se puede medir. A baja energía (hacia la izquierda) la contribución de la materia es muy superior a la antimateria, por lo que la linea negra casi se superpone a la roja. En cambio, por arriba de los 10 MeV, la contribución se hace mas importante de la antimateria. En el recuadro, muestra como se ve la curva en detalle, señalada en el punto central por una flecha roja. Esta forma en la curva de brinda la señal de la presencia de antimateria.

Los resultados de este estudio abren nuevas vías de investigación para la heliofísica y la astrofísica en general.

La capacidad de detectar antipartículas en un objeto cósmico promete no solo mejorar el conocimiento científico sobre la estructura básica de la materia, sino que también ofrece un laboratorio natural en el que intentar esclarecer algunos de los misterios más importantes del universo en que vivimos.

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